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摘要:介绍了一种基于THGEM的X射线光斑寻迹探测器,用于X射线单光子计量技术研究和测量,探测器有效面积200 mm×200 mm,采用128路基于ASIC和FPGA的高速读出电子学,探测器分为中间高分辨区和外围低分辨区两部分,两部分共用一套读出电子学.实验在中国计量科学研究院利用X光机产生的束线,测试光斑位置、光斑精细分布以及探测器的位置分辨.实验结果表明,探测器实现了同时对光斑寻迹和光斑的精细测量,探测器中间高分辨区x方向的位置分辨率为0.63 mm(FWHM),y方向位置分辨率为0.62mm(FWHM),探测器各项性能指标均达到了预期目标....
摘要:对2种波移光纤的特性进行了研究.实验结果表明,型号为V-11 (200) MS的波移光纤整体性能比BCF-91A波移光纤性能更好.与前者相比,后者在20 mm的弯曲半径下的光传输损耗要高4.8倍.而同时,2个光纤的光衰减长度相当类似,分别为(2.00±0.02)m和(1.98±0.02)m.此外,Y-11 (200) MS型波移光纤的相对光转换效率比BCF-91A的要高出50%.因此,在制作闪烁体中子探测器时,使用Y-11 (200) MS型波移光纤是一种很好的选择....
摘要:为避免高压气瓶带来的人身安全问题、不便携问题和污染工作气体排放问题,气体探测器已由流气型转化为密闭型。密闭型气体探测器可拓展气体探测器的应用范围,提高气体探测器竞争力,其缺点是腔内杂质气体会累积,影响探测器的性能(增益、分辨率和效率)和出现高压打火。本文采用螺旋弹簧密封实现密闭腔的动态高真空密封,采用铝和不锈钢复合板过渡实现铝和不锈钢焊接,采用高温烘烤、真空泵组抽高真空等方法实现密闭腔体净化,尤其是将铝表面微弧氧化技术用于真空腔体的净化。密闭腔微弧氧化后的杂质气体生成率相比未氧化的降低12.1%,杂质气体中氢气含量降低36%,水蒸气、一氧化碳和二氧化碳含量几乎下降1个数量级。腔体1 a 内产生的杂质气体含量为0.006%,2个月内产生的水分含量为0.0005%,可保证探测器2个月内不发生高压打火。研制出的密闭腔体满足中子谱仪密闭型气体探测器物理要求。...
摘要:研究了GEANT4蒙特卡罗模拟程序在低能中子核反应中应用的可行性,新版的GEANT(4.9.4版本)升级了老版本在模拟6Li(n,α)3H核反应道的不足,并且加入了最新截面数据库。对多个核反应道进行了研究,模拟结果显示核反应截面、次级粒子能量和反应的分支比等是正确的;比较了掺6Li材料热中子探测效率的实验结果与MCNP和GEANT4模拟结果,它们基本一致。研究表明,利用GEANT4研究6Li(n,α)3H是可行的,这为进一步研究闪烁体中子探测器的位置分辨率模拟提供了有力支持。...
摘要:中子小角散射探测器是小角散射(SANS)谱仪的关键设备之一,探测器要求有足够大的探测面积、较高的探测效率及较好的空间分辨率,能够在真空腔中稳定地工作并可在腔体内前后移动.综合考虑,SANS探测器采用120只8 mm直径位置灵敏3He管,组成有效面积1000 mm(X)×1020 mm(Y)的二维探测器阵列.探测器阵列分为10个模块,每一个模块功能完全独立,包括12只3He管及其对应的读出电子学和数据获取系统.读出电子学位于探测器背面的回字形密闭腔体内,由CSNS电子学组自主研发.SANS探测器从设计、选型、样机、调试到安装历时三年,中子束流实验结果显示探测器探测效率大于50%(@2?A),空间分辨率好于10 mm(FWHM),完全达到设计要求,目前正在中国散裂中子源小角散射谱仪运行使用....
[专利] 发明专利 CN201310136203.9
摘要:本发明提供一种中子探测器与中子探测方法。中子探测器包括用于提供漂移电场的漂移电极、用于对入射的中子进行转换的涂硼气体电子倍增器结构、用于对中子转换后产生的原初电子进行气体放大的气体电子倍增器结构以及用于读出放大后的电子信号的读出电极;漂移电极、涂硼气体电子倍增器结构、气体电子倍增器结构和读出电极互相平行设置且顺次排列;涂硼气体电子倍增器结构采用至少一个级联的第一气体电子倍增器膜构成,且第一气体电子倍增器膜的至少一面涂有硼层。本发明的中子探测器,能够大大提高中子探测效率且计数率高,时间分辨率好,可实现更高量级的时间分辨,同时该中子探测器兼具气体探测器的优点γ抑制能力高、成本低和可大面积制作。
[专利] 发明专利 CN201310121642.2
摘要:本发明涉及一种中子探测器和中子探测方法。中子探测器包括:入射窗和探测阵列;所述探测阵列具有多层叠置的探测单元;所述探测单元包括多条相互平行的方形探测通道,且相邻的所述探测通道相互气体连通,所述探测通道内充有三氟化硼气体;每条所述探测通道内沿轴向布置有阻性阳极丝,所述阻性阳极丝的一端加正高压,用于对中子引起的原初电离信号进行放大并输出放大后的电信号。本发明的中子探测器和中子探测方法可以在提高中子探测效率的同时不降低位置分辨和TOF时间分辨。
摘要:利用波移光纤读出的6LiF/ZnS(Ag)闪烁体中子探测器,具有的较好的位置分辨和较高的中子探测效率等优点,可以很好的满足中国散裂中子源(CSNS)上通用粉末衍射仪对中子探测器的需求.波移光纤作为其中子探测器的重要组成元件,其性能参数——光衰减长度、弯转损耗和光吸收重发射效率等将直接影响探测器的性能.本文利用一套光纤性能测试装置,系统研究了两种型号波移光纤的光传输性能.测试结果表明,日本Kuraray Y-11(200)MS型光纤整体性能好于美国Bicron BCF-91A型光纤,前者比后者光吸收重发射效率高50%左右,4cm弯转直径下的弯转损耗少50%;.两种型号光纤的光衰减长度差别不大,分别为1.96m和1.99m,Y-11(200)MS型光纤日本光纤衰减长度略长.为保证闪烁屏出射的光子数经光纤收集传输后,到达光电倍增管产生的信号能够满足后端电子学触发的需求,Y-11(200)MS型光纤是较好的候选.
[专利] 发明专利 CN201210254516.X
摘要:本发明涉及光纤阵列排布装置和光纤阵列排布方法。光纤阵列排布装置包括支架、光纤阵列支撑结构和拉伸架。支架,用于使光纤阵列支撑结构竖直固定在支架上。光纤阵列支撑结构为矩形,且光纤阵列支撑结构包括位于其相互平行的两侧的用于固定光纤两端的第一导向块和第二导向块。拉伸架固定在支架上,用于在光纤的一端固定在光纤阵列支撑结构的第一导向块时,对光纤的另一端施加牵引力,使得光纤的另一端固定在所述第二导向块上。本发明的光纤阵列排布装置和光纤阵列排布方法,可以使得光纤阵列排布的整个过程变得简捷易行,减少因为操作人员的差异而带来的制作差异。
[专利] 发明专利 CN201210117203.X
摘要:本发明涉及一种中子位置探测器、探测系统和一种探测方法。其中,中子位置探测器包括光电转换器件,以及叠置的两个中子敏感闪烁体和波移光纤阵列。两个中子敏感闪烁体分别叠置在波移光纤阵列的上、下两侧。中子敏感闪烁体用于接收中子并产生光子;波移光纤阵列接收中子敏感闪烁体产生的光子,并将光子传输至光电转换器件。光电转换器件将波移光纤阵列传输的光子转换为电信号并输出。本发明的中子位置探测器、探测系统和探测方法,具有中子探测效率高、定位精度高、n/γ抑制比高和可大面积制作等优点,同时和目前其他中子位置探测器相比,造价低廉。
[专利] 实用新型 CN201320198268.1
摘要:本实用新型提供一种中子探测器,包括:用于提供漂移电场的漂移电极、用于对入射的中子进行转换的涂硼气体电子倍增器结构、用于对中子转换后产生的原初电子进行气体放大的气体电子倍增器结构以及用于读出放大后的电子信号的读出电极;漂移电极、涂硼气体电子倍增器结构、气体电子倍增器结构和读出电极互相平行设置且顺次排列;涂硼气体电子倍增器结构采用至少一个级联的第一气体电子倍增器膜构成,且第一气体电子倍增器膜的至少一面涂有硼层。本实用新型能够大大提高中子探测效率且计数率高,时间分辨率好,可实现更高量级的时间分辨,同时该中子探测器兼具气体探测器的优点γ抑制能力高、成本低和可大面积制作。
[专利] 实用新型 CN201320175435.0
摘要:本实用新型涉及一种中子探测器,包括:入射窗和探测阵列;所述探测阵列具有多层叠置的探测单元;所述探测单元包括多条相互平行的方形探测通道,且相邻的所述探测通道相互气体连通,所述探测通道内充有三氟化硼气体;每条所述探测通道内沿轴向布置有阻性阳极丝,所述阻性阳极丝的一端加正高压,用于对中子引起的原初电离信号进行放大并输出放大后的电信号。本实用新型的中子探测器可以在提高中子探测效率的同时不降低位置分辨和TOF时间分辨。
[专利] 实用新型 CN201220356193.0
摘要:本实用新型涉及光纤阵列排布装置。光纤阵列排布装置包括支架、光纤阵列支撑结构和拉伸架。支架,用于使光纤阵列支撑结构竖直固定在支架上。光纤阵列支撑结构为矩形,且光纤阵列支撑结构包括位于其相互平行的两侧的用于固定光纤两端的第一导向块和第二导向块。拉伸架固定在支架上,用于在光纤的一端固定在光纤阵列支撑结构的第一导向块时,对光纤的另一端施加牵引力,使得光纤的另一端固定在所述第二导向块上。本实用新型的光纤阵列排布装置和光纤阵列排布方法,可以使得光纤阵列排布的整个过程变得简捷易行,减少因为操作人员的差异而带来的制作差异。
摘要:随着国际上新一代中子源的发展,传统的中子探测器已经不能满足高通量的应用需求,同时面临当前3He气体资源严重短缺的国际形势,研究替代3He的新型中子探测器已成为粒子探测领域的研究热点。基于GFM(GaseousFlectron Multiplier)的中子探测器,计数率高,并且具有较高的位置与时间精度,是未来替代3He中子探测器的一个发展方向。本文主要利用Geant 4程序包对探测器物理过程进行蒙特卡洛(Monte Carlo)模拟,主要研究了热中子转换效率与硼中子转化层厚度、层数的关系,同时,根据中子探测的特殊性,高能物理研究所专门研发了一种基于陶瓷材料的nTHGFM(Neutron THick GFM),并利用x光机对其进行了初步的性能测试,为国内今后自主友展基于GEM的中子探测器提供了参考。
摘要:随着3He气体资源短缺、价格飞涨,基于3He气体的中子探测器已经无法满足急剧增长的中子探测需求。基于6LIF/ZnS(Ag)闪烁体和波移光纤结构的大面积位敏中子探测器,具有高的中子探测效率、高位置分辨率和可大面积拼接等优点,可以很好的满足中国散裂中子源(CSNS)上通用粉末衍射仪对中子探测的需求。本文系统研究了双层夹心结构闪烁体中子探测器的各个关键器件性能,设计制作了面积250 mm2×500mm2的闪烁体中子探测器样机,并利用252Cf中子源对探测器开展初步性能研究。
摘要:中国散裂中子源(CSNS)小角散射仪(SANS)的真空散射腔头部将放置第三个束流监测器,拟采用锂玻璃耦合低功耗光电倍增管读出的探测器结构.由于探测器工作在真空环境,因此功耗、散热以及高压保护是实现束流监测器在真空环境下长期稳定工作所需要解决的关键技术.为研究锂玻璃耦合光电倍增管探测器的性能,本文利用放射源252Cf、60 Co和137Cs对探测器进行了性能实验研究,主要包括中子和γ射线的信号特征、脉冲电荷谱以及锂玻璃光产额的测量.测试结果表明中子和γ射线脉冲信号宽度相同(~300 ns),输出幅度不同,从而可以通过电荷量进行n/γ的甄别;通过PMT增益的测量和数据采集系统的刻度,计算得到锂玻璃的中子平均光产额约为6943.通过该项丁作获得了锂玻璃探测器的关键性能参数,为下一步锂玻璃和PMT选型以及束流监测器整体方案的设计与优化,提供了必要的实验数据参考.
摘要:在欧洲核子中心(CERN)开发的Geant4蒙特卡罗模拟平台上,针对闪烁体型中子探测器开发了专用的模拟程序,用于模拟研究探测器的工作条件和关键性能.详细研究了不同6Li含量下闪烁体的热中子探测效率,并设计研究了双层闪烁屏结构和V字形结构中子探测器的性能,此方案可实现好于50%的热中子探测效率,而且闪烁体具有很好的n/丫抑制比.模拟显示有多种因素对闪烁屏光产额的影响,如闪烁体的光衰减长度,厚度和铝表面反射率等.而合理选择闪烁体厚度,使闪烁屏保持高光输出和高探测效率是关键.以上研究为中同散裂中子源(chinese PallationNeutron Source,CSNS)闪烁体型位置灵敏中子探测器的设计和优化提供可靠的参考数据.
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