快定时闪烁探测器的研究及应用
发布时间：2021-11-19 22:34
闪烁探测器是应用最广泛的粒子探测器之一。由于其在快速定时方面的优异特性,常作为定时探头应用于延迟符合法或飞行时间法的实验测量中。电磁跃迁几率是原子核结构与集体运动的灵敏探针,是检验核结构理论模型的重要参量,电磁跃迁几率通常由能级寿命导出。在第二章将会详细介绍一种目前常用的能级寿命测量方法——快速定时法。其原理是用两个快定时闪烁探测器进行延迟符合,测量β-γ或级联γ-γ的时间差,进而得出相关能级的寿命。定时探测器的时间分辨率是决定能级寿命测量下限的关键因素。在第三章中将详细介绍利用BaF2LaBr3（Ce）和Pilot U塑料闪烁体,研制三台快定时闪烁探测器的过程,以及对其性能进行的测试和分析。测试结果表明三台探测器时间分辨能力均达到亚纳秒量级。慢中子俘获过程（s-过程）是生成宇宙中质量数大于Fe的β稳定核素的重要途径。s-过程主要发生在低质量（1.5-3M☉）AGB星和大质量（>8M。）恒星的核心He燃烧区域和外层C燃烧区域,温度范围在T8～0.9-3.5。在恒星环境中,中子能量呈麦克斯韦-波尔兹曼分布。计算中子俘获反应平均反应率,需测量麦克斯韦平均反应截面（MACS）。利用s-...
【文章来源】：兰州大学甘肃省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
中文摘要
Abstract
第一章 简介
第二章 延迟符合法测量核能级寿命
2.1 测量核能级寿命的目的——检验核结构模型理论
2.2 延迟符合法测量核能级寿命
2.2.1 延迟符合法概述
2.2.2 ATD方法
2.2.3 ATD方法原理——β-γ-γ三重符合
2.3 延迟符合的时间的分辨
2.3.1 闪烁体的时间离散
2.3.2 光电倍增管的时间离散
2.3.3 CFD的定时误差
2.4 时间谱的分析
2.4.1 斜率法
2.4.2 曲线矩法
第三章 快定时闪烁探测器组装及性能测试
3.1 闪烁体选择和采购情况
3.2 光电倍增管的选择
3.2.1 LaBr_3(Ce)——XP2020或R2083
3.2.2 BaF_2——9814QB
3.2.3 Pilot U——XP2020
3.3 闪烁体与光电倍增管的耦合与封装
3.3.1 反射层
3.3.2 闪烁探测器的封装
3.4 性能测试
3.4.1 脉冲形状
3.4.2 能量分辨测试
3.4.3 时间分辨测试
3.5 总结与展望
3.5.1 符合系统时间分辨率
3.5.2 LaBr_3(Ce)能量分辨率分析
3.5.3 展望
第四章 麦克斯韦平均截面(MACS)测量
4.1 s-过程
4.2 n-TOF方法
4.3 麦克斯韦中子源
4.3.1 麦克斯韦中子源的产生及测量
4.3.2 用麦克斯韦中子源测量MACS——活化法
4.4 用麦克斯韦中子源测量MACS的好处
第五章 单一角度麦克斯韦能谱中子源
5.1 单一角度麦克斯韦中子源设计思路
5.2 单一角度麦克斯韦中子源模拟
5.3 测量中子能谱的方法——飞行时间法
5.4 原子能研究院2×1.7MV串列加速器实验
5.4.1 实验设置
5.4.2 锂玻璃探测器
5.5 中子能谱解谱
5.5.1 E-TOF二维谱
5.5.2 时间谱与能谱的转换
5.5.3 扣除本底
5.5.4 探测效率修正以及解出中子能谱
5.6 分析、总结与展望
5.6.1 系统时间分辨率
5.6.2 本底扣除方法
5.6.3 锂玻璃探测器效率刻度
5.6.4 高能端的误差
5.6.5 总结与展望
参考文献
在学期间的研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]大体积氟化钡探测器的性能测试[J]. 马霄云,仲启平,周祖英,郭维新,袁继龙,王强,张奇玮,苏明,阮锡超,鲍杰,黄翰雄,蒋静,聂阳波,李霞,刘刚,兰长林. 原子能科学技术. 2009(02)
[2]光反射材料对飞行时间探测器性能的影响[J]. 王凤梅,衡月昆,杨雷,吴冲,赵小建,孙志嘉,吴金杰,赵力,赵玉达,蒋林立. 高能物理与核物理. 2006(08)
[3]地磁场对光电倍加管增益的影响[J]. 白希祥,刘慰仁. 原子能科学技术. 1963(09)
本文编号：3506012
【文章来源】：兰州大学甘肃省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
中文摘要
Abstract
第一章 简介
第二章 延迟符合法测量核能级寿命
2.1 测量核能级寿命的目的——检验核结构模型理论
2.2 延迟符合法测量核能级寿命
2.2.1 延迟符合法概述
2.2.2 ATD方法
2.2.3 ATD方法原理——β-γ-γ三重符合
2.3 延迟符合的时间的分辨
2.3.1 闪烁体的时间离散
2.3.2 光电倍增管的时间离散
2.3.3 CFD的定时误差
2.4 时间谱的分析
2.4.1 斜率法
2.4.2 曲线矩法
第三章 快定时闪烁探测器组装及性能测试
3.1 闪烁体选择和采购情况
3.2 光电倍增管的选择
3.2.1 LaBr_3(Ce)——XP2020或R2083
3.2.2 BaF_2——9814QB
3.2.3 Pilot U——XP2020
3.3 闪烁体与光电倍增管的耦合与封装
3.3.1 反射层
3.3.2 闪烁探测器的封装
3.4 性能测试
3.4.1 脉冲形状
3.4.2 能量分辨测试
3.4.3 时间分辨测试
3.5 总结与展望
3.5.1 符合系统时间分辨率
3.5.2 LaBr_3(Ce)能量分辨率分析
3.5.3 展望
第四章 麦克斯韦平均截面(MACS)测量
4.1 s-过程
4.2 n-TOF方法
4.3 麦克斯韦中子源
4.3.1 麦克斯韦中子源的产生及测量
4.3.2 用麦克斯韦中子源测量MACS——活化法
4.4 用麦克斯韦中子源测量MACS的好处
第五章 单一角度麦克斯韦能谱中子源
5.1 单一角度麦克斯韦中子源设计思路
5.2 单一角度麦克斯韦中子源模拟
5.3 测量中子能谱的方法——飞行时间法
5.4 原子能研究院2×1.7MV串列加速器实验
5.4.1 实验设置
5.4.2 锂玻璃探测器
5.5 中子能谱解谱
5.5.1 E-TOF二维谱
5.5.2 时间谱与能谱的转换
5.5.3 扣除本底
5.5.4 探测效率修正以及解出中子能谱
5.6 分析、总结与展望
5.6.1 系统时间分辨率
5.6.2 本底扣除方法
5.6.3 锂玻璃探测器效率刻度
5.6.4 高能端的误差
5.6.5 总结与展望
参考文献
在学期间的研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]大体积氟化钡探测器的性能测试[J]. 马霄云,仲启平,周祖英,郭维新,袁继龙,王强,张奇玮,苏明,阮锡超,鲍杰,黄翰雄,蒋静,聂阳波,李霞,刘刚,兰长林. 原子能科学技术. 2009(02)
[2]光反射材料对飞行时间探测器性能的影响[J]. 王凤梅,衡月昆,杨雷,吴冲,赵小建,孙志嘉,吴金杰,赵力,赵玉达,蒋林立. 高能物理与核物理. 2006(08)
[3]地磁场对光电倍加管增益的影响[J]. 白希祥,刘慰仁. 原子能科学技术. 1963(09)
本文编号：3506012
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/hkxlw/3506012.html
