三氟化硼Bonner多球谱仪的中子源能谱测量方法

为解决~3 He气体短缺且价格日益昂贵所造成的中子能谱测量装置灵敏元缺乏问题,研制了一套BF3正比计数管多球谱仪系统。基于蒙特卡罗方法对Bonner多球谱仪系统的细致结构进行建模,模拟计算得到了探测器能量响应灵敏度;在中国原子能科学研究院的高压倍加器上使用2.86MeV与14.84MeV能量的中子对谱仪系统的探测器能量响应灵敏度进行了标定,结合模拟结果确定了谱仪系统在实验条件下的能量响应灵敏度;使用此谱仪系统对241 Am-Be中子源能谱进行了测量,对多球谱仪测量结果使用自编Gravel算法进行逆卷积解谱,解谱所得能谱与~(241)Am-Be中子源标准能谱的对比结果表明,在总体不确定度小于21.46%的范围内二者符合良好,验证了整套多球系统具有较高的可靠性。该三氟化硼多球谱仪系统有望在加速器、反应堆及同位素中子源环境的中子能谱与剂量检测中得到更为广泛的应用。     

ST401塑料闪烁体中子探测效率刻度及相对发光产额的测定

作者在四川大学原子核科学技术研究所2.5MeV静电加速器上，利用^3H(p,n)^3Li和^2H(d,n)^3He核反应作为中子源，在0.6-5MeV中子能区内的5个中子能点，对直径为40mm，厚度分别为5mm,10mm和20mm的ST401塑料闪烁体的中子探测效率进行了刻度，并测定了相对发光产额。在实验中，中子注量是采用金活化法并用长计数器计数归一的方法确定的。     

基于核径迹技术的中子个人剂量不确定度评定

中子个人剂量测量不确定度是个人剂量检测报告的重要组成部分,用于评估职业人员中子个人剂量测量的可靠性和测量结果的可信程度.结合固体核径迹技术监测工作人员中子个人剂量的实际情况,建立数学模型,分析中子剂量刻度曲线、剂量计计数、系统测量重复性、能量依赖性及径迹蚀刻条件等监测过程中不确定度的来源,计算出合成标准不确定度和相对扩展不确定度.评定中子个人剂量不确定度,保证量值测量的准确性,关系到工作人员的职业和健康安全.结果表明,应用固体核径迹技术监测职业人员1个季度的中子个人剂量为0.18±0.05 m Sv,相对扩展不确定度为28%(k=2);提示应关注中子剂量刻度曲线、系统测量重复性及能量依赖性等不确定度的主要来源.将不确定评定方法应用于中子剂量测量实践,可为国内中子监测规范的制定提供一些基础依据.     

利用过零时间法n-γ甄别的快中子能谱仪

本文报告了一台测定能区为1—15Mev的快中子能谱仪.它以过零定时法进行脉冲形状甄别,对~(88)YΥ~源的Υ甄别效率为99.8%;以φ28×21mm芪晶体作闪烁体;以DARIO56AVP光电倍增管收集光脉冲:光电倍增管由两个高压电源作桥式供电.对14Mev 中子的能量分辨率为6.5%,效率大于5%.在150KV中子发生器上与氘束成45°角方向测出的T(d,n)反应的中子能量为14.42Mev;测量了~(252)Cf自发裂变中子谱,得出核温度为1.47Mev:同时还测量了~(241)Am/Be源发射的中子谱.     

D-D中子源孔隙度测井的蒙特卡洛模拟

根据D-D反应中子的能谱和角分布数据,建立了D-D中子源模型.根据标准刻度井数据,建立了井模型.采用MCNP程序模拟了D-D中子在井中的输运,给出了热中子相对通量沿轴线的分布和孔隙度探测灵敏度随源距的变化,结果显示对D-D中子源,孔隙度测量零灵敏约在17 cm附近,探测器的适宜布置区间为25～60 cm.根据D-T反应中子和Am-Be中子源的能谱及角分布数据,建立了其中子源模型,通过MCNP模拟,研究了补偿法孔隙度测井时近远探测器中的热中子计数比值R及测量灵敏度S随孔隙度的变化,并与D-D中子源的模拟结果进行了比较,结果显示D-D源有更高的测量灵敏度和更高的中子利用率.     

激光散射法测量液体表面张力系统的研制

在简单介绍表面激光散射法测量液体表面张力原理的基础上,介绍了新研制的表面张力实验测量系统.根据光频外差探测原理设计了实验光路图,增强了干涉信号的强度,使得该系统与其他研究相比使用了较小功率(20 mW)的激光器.为了提高信噪比,采用了信号平均技术,并通过实验确定了最佳采样时间和平均次数.利用乙醇作标准试样对新研制的实验系统进行了校核实验,实验误差不大于±4%,证明该实验系统可以满足流体表面张力测量的要求.     

在临界实验中墙壁对散射中子贡献的计算

为了得到临界实验中临界装置周围的散射中子强度分布特性,以便为减小散射中子对临界测量准确性的影响提供依据,本文采用蒙特卡罗方法,计算了实验大厅内不同位置处来源于墙壁的散射中子强度和份额.计算结果表明:对单一墙壁而言,墙壁对散射中子的贡献随墙壁厚度的增加而增加,但是厚度达到60cm后散射贡献不再明显变化;在实验大厅内,散射中子强度随离开临界中子源距离先是减小然后增加,呈现明显的"W"形状;而散射中子数所占份额随离开源的距离增加变大;墙壁内表面添加一层含硼材料后散射中子强度明显减小.上述结果对于分析和减小临界实验测量中的散射中子影响具有明显的指导意义.     

12 kJ等离子体焦点中子源

研制了一台脱离真空机组和充氘系统的12 kJ紧凑型密封等离子体焦点中子源, 在520 Pa最佳工作氘气压力下, 中子产额为(1.4 ± 0.39)×10⁹ (D-D)中子/脉冲. 采用ANSYS软件对DPF中子管内阴阳电极间隙的场分布进行了模拟, 并采用激光干涉法对阳极端部的等离子体鞘运动过程进行了诊断. 最终研制的密封等离子体焦点中子源具有稳定运行时间长、产额高、放电次数多、体积小且易于维护等优点.     

LHAASO-WCDA探测器时间刻度的研究

在高能物理宇宙线观测中,探测器时间标定系统的精度至关重要.对于LHAASO实验WCDA探测器,时间测量的精度决定了测量原初宇宙线方向的灵敏度.为达到0.2 ns的时间精度,给出了一种基于物理簇射事例的时间刻度方法,并实现刻度探测器阵列的离线刻度软件.使用蒙特卡洛模拟数据对该方法进行检验,方法能够满足时间刻度的要求.     

BESⅢ飞行时间计数器刻度的模拟研究

基于GEANT4,完成了BESⅢ探测器单块飞行时间计数器的模拟,并对各类不同的带电粒子（e,μ,π,k,p）,进行了仔细的时间刻度研究,发现质子的本征时间分辨最好.利用1.0 GeV/c电子的刻度参数用于不同动量的强子（π,k,p）修正时,发现存在一个与强子的速度β有关的系统时间偏移.改进时间刻度方法后可以基本消除这个偏移.