大面积位置灵敏型闪烁体中子探测器的制作与测试

发布时间：2022-08-09 16:14

　　由于中子探测器最佳介质3He的价格大幅上涨,寻找替代3He的中子探测器成为现在研究热点。论文制作了6LiF/ZnS（Ag）闪烁体中子探测器,并在中子束上对其性能进行了测试。探测器的光电倍增管选用的是日本Hamamatus产的64路多阳极光电倍增管H8500,闪烁体使用AST26139,而后端电子学以及计算机数据采集系统均由中国科学院高能物理研究所研制提供。制作的探测器的光纤使用Y-11（200）MS波移光纤,光纤阵列纤芯间距为2mm,双层闪烁体在光纤阵列上下两侧形成“三明治”结构,光纤与光电倍增管采用空气耦合,数据信号通过USB线输出到PC端。对探测器关键部件波移光纤,进行了实验筛选。实验结果显示,Kuraray产的Y-11（200）MS型波移光纤表现最优秀,弯转损耗仅为BCF-91A型光纤的（20.8±0.5）%,而蓝光转换效率超过后者（58±7）%。探测器制作中,我们使用的光纤为直径1mm的Y-11（200）MS。利用中国科学院高能物理研究所252Cf源对探测器的中子成像进行了研究。252Cf源本底实验显示,探测器的有效面积达250mm×250mm;利用带狭缝的镉板研究探测器的中子... 

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【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
引言
第1章 中子概述
    1.1 中子的性质
    1.2 中子源的类型
        1.2.1 反应堆中子源
        1.2.2 加速器中子源
        1.2.3 同位素中子源
    1.3 中子探测方法
        1.3.1 核反冲法
        1.3.2 核反应法
        1.3.3 核裂变法
        1.3.4 核活化法
    1.4 中子探测器
        1.4.1 气体中子探测器
        1.4.2 半导体中子探测器
        1.4.3 闪烁体中子探测器
    1.5 本章小结
第2章 位置灵敏型闪烁体中子探测器的结构
    2.1 探测器结构单元
        2.1.1 双层闪烁体结构
        2.1.2 光纤阵列
        2.1.3 多阳极光电倍增管
        2.1.4 电子学
    2.2 本章小结
第3章 探测器组件性能测试
    3.1 波移光纤的检测与筛选
        3.2.1 实验装置
        3.2.2 结果与分析
    3.2 光电倍增管检测
    3.3 老化研究
    3.4 本章小结
第4章 探测器的结构与制作
    4.1 探测器的整体结构
    4.2 制作部分
        4.2.1 材料与结构
        4.2.2 探测器的组装
    4.3 本章小结
第5章 中子探测器性能检测与分析
    5.1 ~(252)Cf中子源
    5.2 反应堆中子束
    5.3 中子探测器性能测试
        5.3.1 中子本底检测分析
        5.3.2 探测器自身本底
        5.3.3 中子成像与位置分辨
        5.3.4 探测器计数率
        5.3.5 中子探测效率
    5.4 本章小结
第6章 总结与展望
参考文献
致谢
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