屏栅电离室+△E-E望远镜探测器系统

研制了屏栅电离室+△E-E望远镜探测器系统,系统的屏栅电离室用来测定252Cf自发裂变碎片的能量和相对于探测器系统轴线的发射角,与屏栅电离室耦合安装的△E-E望远镜探测器由一个薄的屏栅电离室(气体△E)和一个金硅面垒探测器(E)组成,用来确定互补碎片的电荷.用本系统对252Cf自发裂变碎片电荷分布进行了4个参数的关联测量,结果表明,这个探测器系统的电荷分辨能力Z/△Z好于40:1.     

252Cf冷裂变瞬发γ射线

用四参量关联实验技术研究了²⁵²Cf冷裂变瞬发γ射线发射性质. 孪生屏栅电离室收集极和栅极信号分别用于确定碎片的动能和发射角. 圆柱形电离室轴线上的NaI(T1)晶体用于符合记录裂变瞬发γ射线.结果表明,不仅冷裂变瞬发γ射线角分布系数约为正常二分裂变值的两倍,而且冷裂变轻碎片发射的γ射线数目几乎是重碎片发射数目的三倍.对后一实验事实目前尚未有满意的理论解释.     

薄壁快脉冲252Cf裂变电离室的研制及性能测试

介绍了用于中子探测器效率刻度的薄壁快脉冲252Cf裂变电离室。 在用飞行时间法测量中子能谱时, 该裂变电离室能够给出252Cf裂变中子发射时刻信号, 输出脉冲上升时间约为5.5 ns, 电离室由厚度为0.15 mm的不锈钢构成。 测试结果表明, 对裂变碎片的探测效率为99.2%, α粒子脉冲幅度和碎片脉冲幅度可清晰分开。A thin wall, fast pulse 252Cf ionization chamber, which was designed for calibrating efficiency of neutron detectors, was described. The ionization chamber can be used as the start detector in time of flight measurements of the 252Cf fission neutron spectrum. The chamber is composed of 0.15 mm thick stainless steel, the rise time of pulse signals is about 5.5 ns. As the test result shows, the detection efficiency of fission fragments is 99.2%, and pulse signals caused by fissions are distinguished clearly from those caused by α decays.     

TR4终端高性能探测器系统

描述了兰州中能重离子加速器TR4终端装备的高性能探测器系统的结构性能.各类探测器都达到了很好的性能指标.Si多叠层望远镜,Z/△Z～50,△E/E～0.3%.IC+PSD+SPD+CsI(T1)对数密度望远镜,Z/△Z～44.5,△x～1.7mm.棉球面反射镜结构开始时间探测器装置,△t～140Ps.重离子飞行时间谱仪,A/△A～86,Z/△Z～48,△E/E～0.78%,△t～286ps.9单元和36单元CsI(T1)轻粒子小角度关联探测器阵列,Si+CsI(T1)轻粒子望远镜也达到了很好的性能指标.简述了小角度关联等实验结果.     

248 Cm和252Cf自发裂变瞬发中子谱测量

在飞行时间方法测量 2 0 0keV— 1 2MeV能区内2 48Cm和2 5 2 Cf自发裂变瞬发中子谱 ,以国际原子能机构推荐的2 5 2 Cf自发裂变瞬发中子谱为标准 ,可以免去探测器效率刻度的问题并消除系统误差 ,提高测量精度 .实验用一个微型电离室作为裂变碎片探测器 ,两个芪晶体中子探测器测量中子及一套基于微机的距离分别为 3 2 ,50和 1 0 0cm ,经过对数据的处理和分析给出了 2 0 0keV— 1 2MeV的中子能区内的实验数据 .用Maxwell分布对实验数据进行拟合 ,得到的核温度为 (1 4 0 1± 0 0 0 6)MeV .     

一套用于重离子耗散反应测量的电离室望远镜

重离子耗散反应需要鉴别产物的电荷数Z,为此,研制了一套ΔE-E望远镜.ΔE由两个串接在一起的气体电离室ΔE₁和ΔE₂组成,位置灵敏硅半导体测量粒子的剩余能量E.被探测粒子的轨迹与电离室的电场方向平行.该望远镜具有很低的能量探测阈,较小的外尺寸和强的抗电磁干扰能力.重离子耗散反应¹⁹F+²⁷Al产物的激发函数实验测量表明,该望远镜的电荷分辨Z/ΔZ约为30.     

一种新型的大量程探测器望远镜

本文描述一个大量程粒子望远镜.它由一个平行板雪崩探测器(PPAC),一个电离室(IC)及一个光迭层探测器(phoswich)组合而成.它适合于很宽能区内轻粒子和重碎片的测量.该探测器在近代物理研究所1.7米迴旋加速器上用96MeV ¹⁶O+⁵¹V反应中30°方向上的产物进行了调试,测量结果表明,电离室和Phoswich构成的望远镜对电荷数Z>2的粒子给出了极好的分辨(¹⁶O的Z分辨达到5%);Phoswich本身对H、d、t、α等轻粒子也给出了相当好的分辨.     

低能裂变反应的碎片角动量激发机制研究

用一个包含了半导体探测器, 液体闪烁计数器和60%效率的HPGe探测器的四参数关联实验测量了²⁵²Cf(sf)反应的中子多重性和γ多重性与裂变碎片特征参数(质量, 总动能TKE)间的关联. 由于在测量裂变中子多重性绝对值的同时, 本工作首次从实验数据确定了特定碎片的γ多重性的绝对值, 故测量数据为进一步深入研究碎片角动激发提供了新的信息. 结果表明, 角动激发并不与裂变核在断点的形变成正关联, 但两者间却存在着复杂的关联特性. 实验数据不能从现有核理论的弯曲(bending)和扭动(wriggling)碎片角动量激发模式得到理解; 但可用碎片角动激发与裂变核的断点核激发能存在正关联而得到部分解释.     

用于裂变碎片质量测量的MCP和Au-Si SBD飞行时间探测系统

为了能很好地鉴别碎片质量,建立一个好的飞行时间测量方法是十分必要的。阐述了建立用于裂变碎片质量测量的微通道板（MCP）和金硅面垒探测器（SBD）飞行时间探测系统。对于80 μg/cm2厚的碳膜,241Am的α粒子的探测效率约为39%,252Cf（sf）裂变碎片的探测效率约为98%。在动能为78 MeV条件下,对252Cf（sf）重裂变碎片（138~148 u）得到的时间分辨为（224:1±6:1）ps;在动能为102 MeV条件下,对252Cf（sf）轻裂变碎片（101~111 u）,得到的时间分辨为（154:5±5:8）ps。In order to separate the mass number of fragments in the fission reactions, it is essential to develop a good time-of-flight (TOF) method. The purpose of this article is to set up a TOF detector system including a microchannel plate (MCP) and a Au-Si surface-barrier detector (SBD). The TOF system shows a detection efficiency of 39% for α-particles released from 241Am and 98% for fragments in the spontaneous fission of 252Cf. The experimental results show that the time resolutions of (224:1±6:1) ps for the heavy fragments (Ek=78 MeV, AH=138~148 u) and (154:5±5:8) ps for the light fragments (Ek=102 MeV, AL=101~111 u) can be obtained.     

用于快中子探测的裂变电离室实验及模拟结果比较(英文)

本文报道了一种用于快中子测量的裂变电离室的实验及模拟结果对比,该电离室的裂变材料为238U,分别电镀在电离室的阳极和阴极。裂变电离室通常有三种工作模式:脉冲模式、均方电压模式和电流模式,从而在大动态范围内实现中子注量测量。我们利用252Cf中子源对工作在脉冲模式的裂变电离室效率进行了测量,同时为了评估均方电压模式和电流模式,测量了裂变电离室在不同气压下的脉冲幅度,并通过Geant4蒙特卡罗软件对裂变电离室的脉冲幅度进行了模拟。模拟可以解释实验结果,当工作气压是2.64×105 Pa时探测效率最高[（4.30±0.7）×10-7],且裂变碎片能谱清晰,表明裂变电离室可以工作在不同模式下。     

CsI(TI)+光二极管读出探测器在中能重离子核反应实验中的应用

本文报道了CsI(T1)+光二极管读出探测器在中能重离子核反应实验中的应用.研究了这种探测器与半导体探测器构成△E-E望远镜鉴别轻带电粒子,及利用过零时间法来鉴别轻带电粒子的实验结果.     

利用252 Cf快裂变室测量BC501A液闪探测器的相对探测效率和响应函数

本文利用²⁵²Cf快裂变室和多参数数据采集系统,逐事例的同时记录了自发裂变中子和瞬发伽马的飞行时间(TOF),脉冲形状甄别(PSD)和反冲能量(RE,裂变中子是通过测量反冲质子;瞬发伽马是通过测量康普顿反冲电子)三维信息.详细介绍了通过离线数据分析完全扣除三维信息中的伽马事例贡献,以获得Φ50.8 mm×50.8 mm的BC501A液闪探测器的相对探测效率和响应函数的方法.在不通过探测器响应函数进行数据转换的条件下,利用中子的能量直接确定了中子的有效测量阈值.得到的中子 关键词： 252Cf快裂变室')" href="#">²⁵²Cf快裂变室 BC501A液闪探测器 相对探测效率 响应函数     

~(252)Cf自发裂变中子发射率符合测量的回归分析

~(252)Cf同位素源具有标准的自发裂变中子能谱,但由于其半衰期较短,应用中常需要对源强进行标定修正.随着源年龄增加,来自源中~(250)Cf和~(248)Cm自发裂变的影响愈加凸显,不能简单按~(252)Cf的衰变规律计算源中子发射率,而通过锰浴活化的间接测量方法周期较长,且在源强低于10~4 n/s时误差较大.最近,基于中子多重性计数的源强绝对测量算法已得到验证.本文进一步从点模型假设的测量方程出发,在将符合计数率与总中子计数率关联的基础上,分别对符合计数率随源位置、符合门宽的变化关系进行回归分析,提取变化过程的特征系数,建立了两种避规效率变化的~(252)Cf中子发射率测量方法,并基于JCC-51型中子符合测量装置开展实验验证.结果表明:两种回归分析方法的测量值均与标称值的修正结果在2%的偏差范围内一致;反推求得装置中轴线上的探测效率也与基于MCNPX程序的蒙特卡罗模拟计算值相符.研究结果可为活度信息不明的~(252)Cf源强标定及符合测量装置的效率刻度提供便携准确的实验方法.     

HIRFL-CSR外靶终端上硅微条探测器阵列的搭建

硅微条探测器因具有很强的位置分辨率与能量分辨率而在世界各大核物理实验室得到广泛应用。中国科学院近代物理研究所研制了性能优越、位置精度达到0.5 mm×0.5 mm的双面硅微条探测器,用于HIRFL-CSR的外靶实验终端谱仪(ETF)上,用作径迹测量以及△E-E望远镜系统△E的探测。硅微条探测器体积小、集成度高,利用柔性印刷电路板(FPCB)引出信号,配合ASIC芯片的前端电路,能够方便地给出每一条的能量信息和位置信息。在此详细阐述了在HIRFL-CSR的ETF上双面硅微条探测器阵列的搭建,并测量了放射源在真空中探测单元的能量分辨本领。结果表明,该硅条探测器的每个探测单元对5~9 MeV能量的α粒子的能量分辨率在1%左右。     

基于深度学习的252Cf源驱动核材料浓度识别技术

针对核武器/核材料识别系统中核材料浓度识别的关键技术问题,采用Monte Carlo方法,通过建立252Cf源驱动核材料裂变中子信号样本库,模拟分析了随探测器距离和角度及核材料浓度变化的裂变脉冲中子信号特点,基于深度学习之卷积神经网络,构建了一种252Cf源驱动核材料浓度识别方法,实现了对测试样本浓度的识别,且还与BP神经网络和K最近邻方法进行了对比试验研究。结果表明,卷积神经网络算法进行核材料浓度识别,得到了高达92.05%识别准确率,不仅解决了因探测器距离和角度变化时对核材料浓度识别准确率影响的难题,而且还获得了优于BP神经网络和K最近邻算法对核材料浓度识别的认识,这为252Cf源驱动核材料浓度识别提供了一种新的途径。     

裂变碎片靶室在直接测量重A超核寿命中的应用(英文)

介绍了一种新的直接测量重超核寿命的方法.并对其中用到的一个重要探测设备——裂变碎片靶室——在托马斯·杰斐逊国家实验室用~(252)Cf放射源进行了测试.该靶室的单模块时间分辨率为～163ns.在此分辨率的基础上,计算机模拟表明用此方法测到的超核寿命误差将在9.6ps左右.     

双维位置灵敏CsI(Tl)探测器

描述了一种双维位置灵敏CsI(Tl)探测器.用3组分α源测量该探测器得到的位置分辨为0.81mm(FWHM),对于69MeV/u ³⁶Ar能量分辨为0.9％(FWHM).在RIBLL的ΔE-E粒子鉴别望远镜中常常作为E探测器.由于CsI(Tl)晶体对不同的粒子的能损-光输出的非线性,需要针对不同离子对CsI探测器作能量-光输出校正曲线.     

80.9MeV~(16)O+~(27)Al能量耗散和核子交换的关系

用带△E-E望远镜系统的飞行时间系统测量了80.9MeV~(16)O+~(27)Al反应出射产物的三重微分截面d~3σ/dA·dZ·DE.对该反应中所出现的能量耗散和核子交换的关系进行了讨论.     

超低泄漏电流二极管单粒子位移损伤电流计算

提出了一种计算超低泄漏电流硅二极管的单粒子位移损伤电流的方法。采用SRIM软件计算了252Cf源的裂变碎片入射二极管产生的初级撞出原子的分布, 并采用Shockley-Read-Hall复合理论探讨了单粒子位移损伤电流值与缺陷参数的关系, 计算了252Cf源辐照引起的单粒子位移损伤电流台阶值, 计算结果与实验结果一致。针对耗尽区电场非均匀的特点, 提出电场分层近似方法来考虑处于耗尽区中不同位置的初级撞出原子产生的缺陷对泄漏电流的影响。结果表明, PN结附近电场增强载流子产生效应最显著, 考虑电场增强效应的情况下单个Frenkel缺陷引起的泄漏电流比未考虑电场增强效应时高约44倍;裂变碎片80 MeV Nd入射比106 MeV Cd入射引起的单粒子位移损伤电流大;252Cf源的裂变碎片在二极管中引起的单粒子位移损伤电流台阶值主要集中于1 fA至1 pA之间。     

14.7MeV中子引起(232)~Th裂变的电荷分布:Rh、Ag、In和Sb同位素的独立产额

使用核化学技术测定了14.7MeV中子引起的~(232)Th裂变中对称区7个核素的独立产额和12个核素的累积产额.根据这些独立产额以及我们以前在14MeV中子引起的~(232)Th裂变中测定的独立产额,用宽度常数σ=0.56的高斯电荷分布函数计算了相应的经验最可几电荷Zp值.由质量分布不对称区的全部Zp值计算的电荷迁移平均值△Z(=Zp—Z_(UCD))为0.49±0.25,与低能裂变的一般研究结果相一致.接近对称区产物的独立产额的测定结果与预期值不相符.对称分裂反常大的△Z值似乎表明对称区的电荷分布宽度比通常可以接受的0.56更大.实验结果支持两种方式裂变的假设.