抽注水多层同心球中子谱仪在多种慢化材料下的能量响应函数研究

发布时间：2021-06-06 12:52

　　多球中子谱仪的能量响应性能反应了谱仪的中子探测能力,采用蒙特卡罗程序模拟研究了抽注水多层同心球中子谱仪在大豆油、花生油、甲烷、牛油和玉米油5种慢化材料下的注量能量响应函数,并与同层结构下水作为慢化材料进行对比。结果表明:甲烷在低能区的能量响应大,但随着中子能量的升高逐渐降低,并且逐渐趋于稳定;玉米油、大豆油和花生油能量响应与水几乎相同,在10-8～103 MeV的能量区间内慢化性能稳定。 

【文章来源】：核动力工程. 2020,41(S1)北大核心EICSCD

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

抽注水多层同心球中子谱仪结构模型

一方面，抽注水多层同心球中子谱仪通过改变内部水层结构来改变慢化层的厚度，仪器的整体尺寸并没有改变；另一方面，当慢化层最外层没有水时，仪器的有效慢化直径变小。基于以上情况，研究了两种方法用于计算抽注水多层同心球中子谱仪的响应函数（图2):(1)无论水层如何变化，中子面源直径D与探测器的最大直径相同；(2)中子面源直径与谱仪最外层直径相同，当慢化层组合为00Pb000、01Pb000、10Pb000和11Pb000时，中子面源直径与铅层直径相同。根据以上2种计算方法，分别计算了慢化层组合为00Pb000、01Pb000、10Pb000和11Pb000的响应函数。2种方法求得的探测器响应函数整体趋势相同，两者响应函数比值Rd(E)方法(1)/Rd(E)方法(2)始终小于d方法(1)/d方法(2)（图3）。主要因为采用方法(1)计算时只有很小的一部分中子对探测器贡献，大部分中子直接穿过探测器未对探测器的响应函数贡献。因此，在计算该中子谱仪的响应函数时，采用方法(2)计算。

根据以上2种计算方法，分别计算了慢化层组合为00Pb000、01Pb000、10Pb000和11Pb000的响应函数。2种方法求得的探测器响应函数整体趋势相同，两者响应函数比值Rd(E)方法(1)/Rd(E)方法(2)始终小于d方法(1)/d方法(2)（图3）。主要因为采用方法(1)计算时只有很小的一部分中子对探测器贡献，大部分中子直接穿过探测器未对探测器的响应函数贡献。因此，在计算该中子谱仪的响应函数时，采用方法(2)计算。2 慢化材料对抽注水多层同心球中子谱仪响应函数的影响

【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
[1]抽注水多层同心球中子能谱探测器能谱重建方法研究[D]. 常康.成都理工大学 2019
[2]宽能谱多球中子谱仪的设计[D]. 袁娇.中国科学院研究生院（近代物理研究所） 2014



本文编号：3214418