掺钆液闪中子探测器的研制

中子在探测器中能产生与暗物质粒子（WIMPs）类似的核反冲信号,对于低背景的暗物质直接探测实验,精确测量和排除中子的干扰尤其重要。为测量中国锦屏地下实验室(CJPL)中子本底的通量,研制了高效的、具有很强中子-伽马分辨的掺钆液闪快中子探测器。介绍了掺钆液闪中子探测器的研制和性能,包括探测器形状和尺寸的设计,液体闪烁体类型、光电倍增管型号以及液闪容器材料的选择,探测器的伽马能量刻度以及中子与伽马信号的甄别。用Am-Be中子源对探测器进行探测效率刻度,得到阈值为0.2 MeV等效电子能量的中子探测效率为(6.300.30)%,满足中国锦屏地下实验室对中子通量测量的要求。     

掺钆液闪中子探测器的研制

中子在探测器中能产生与暗物质粒子(WIMPs)类似的核反冲信号,对于低背景的暗物质直接探测实验,精确测量和排除中子的干扰尤其重要。为测量中国锦屏地下实验室(CJPL)中子本底的通量,研制了高效的、具有很强"中子-伽马"分辨的掺钆液闪快中子探测器。介绍了掺钆液闪中子探测器的研制和性能,包括探测器形状和尺寸的设计,液体闪烁体类型、光电倍增管型号以及液闪容器材料的选择,探测器的伽马能量刻度以及中子与伽马信号的甄别。用Am-Be中子源对探测器进行探测效率刻度,得到阈值为0.2 MeV等效电子能量的中子探测效率为(6.30±0.30)%,满足中国锦屏地下实验室对中子通量测量的要求。     

塑料闪烁探测器测量辐射驱动内爆的中子产额

本文介绍了在ＬＦ－１２装置上，用塑料闪烁探测器诊断辐射驱动内爆低产额中子的过程，并讨论了中子产额与靶型及靶参数的关系。结果表明，在ＬＦ－１２装置上，对不同的靶，激光辐射驱动内爆的中子产额为１０＾３－１０＾５。     

新型“Ca2F2（Eu）＋液闪”复俣WIMP探测器的实验研究

介绍北京组新近提出的“Ca2F2(Eu) 液闪”复俣WIMP探测器的设计特点。通过对探测器单元内部光收集效率的研究，初步确定了复合探测器的设计结构。另外，对探测器内部放射性杂质衰变在复合探测器单元中形成的本底情况进行模拟，结果表明了复合探测器具有良好的排除本底的能力。     

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     

新型“CaF2(Eu)+液闪”复合WIMP探测器的实验研究

介绍北京组新近提出的“CaF2 (Eu) +液闪”复合WIMP探测器的设计特点 .通过对探测器单元内部光收集效率的研究 ,初步确定了复合探测器的设计结构 .另外 ,对探测器内部放射性杂质衰变在复合探测器单元中形成的本底情况进行模拟 ,结果表明了复合探测器具有良好的排除本底的能力 .     

提高PbWO4晶体光学性能的研究

钨酸铅（ＰｂＷＯ４）晶体在生长过程中由于缺氧产生了氧空位缺陷和Ｆｅ＾２＋杂质缺陷，使晶体着色，光学性能下降，在晶体生长过程中掺进Ｓｂ２Ｏ３，能消除氧空位，将Ｆｅ＾２＋氧化为无色的Ｆｅ＾３＋，较大幅度地提高ＰｂＷＯ４晶体的光学性能和闪烁性能。     

考虑体积效应的液闪测氚计数条件优化研究(英文)

采用外标转换谱指数(tSIE)作为淬灭校正因子,通过研究闪烁液及样品总体积、闪烁液用量的影响获得液闪测氚时的最佳计数条件。结果表明,对于22 mL标准玻璃计数瓶,最佳计数体积为7~17 mL,体积过少或过多可导致高到10%以上的测量误差,这主要是由液闪谱仪光电倍增管的面响应特性引起的。在获得的最佳计数体积基础上,对闪烁液的用量进行了研究。为了获得好的测量结果,闪烁液与样品的比例应高于2.4。另外,还通过实验研究了光照对测量结果的影响。在实验室条件下,实验室灯光及自然光所引起的本底辐射在样品静置2 h后将不会对测量结果构成影响。     

PIN光电二极管探测器响应特性测试

介绍了PIN光电二极管探测器的工作原理及基本结构,设计了探测器的测试系统,说明了测试系统中各个组成部分的结构和功能.利用该系统对PIN管光探测器电路的电特性进行了测试,测试结果表明PIN光电二极管探测器的响应特性符合技术要求.     

可用于激光核聚变的闪烁中子探测器

在当前激光核聚变实验中,中子集中在短时间内出现、且产额低。为适应这种特点,要求探测器的效率高,分辨时间短。利用闪烁中子探测器探测激光核聚变所产生的中子,能测定中子产额,记录中子能量,而且探测效率高,分辨时间短。缺点是易受γ射线、X射线的干扰。     

液体闪烁体衰减长度和光产额的测量

简要介绍了用于反应堆中微子实验的液体闪烁体的成分, 描述了液闪衰减长度和光产额的测量原理、方法、装置及过程, 给出了不同配比的液闪的光产额和衰减长度的测量结果, 并对液闪光产额和衰减长度的性能及影响因素进行了研究. 测量结果表明, 这些液闪可以满足中微子实验的需求.     

RIBLL终端LASCAR闪烁体阵列探测器研制进展

介绍了RIBLL终端LASCAR闪烁体阵列探测器的工作原理和结构特点. 描述了为满足放射性核束实验的要求而对阵列所作的重要改进. 给出了LASCAR构型优化改造的工作设想和实施步骤. The principles and structure characteristics of LASCAR scintillator array detector at RIBLL terminal are described. Special emphases are laid upon the latest progress for the development of LASCAR array detector to meet the requirements of the RIB experiments. The working plan and steps for optimizing configuration of the LASCAR multi unit neutron scintillator array detector are also presented.     

Study of absorption and re-emission processes in a ternary liquid scintillation system

Liquid scintillators are widely used as the neutrino target in neutrino experiments.The absorption and emission of different components of a ternary liquid scintillator(Linear Alkyl Benzene(LAB)as the solvent,2,5-diphenyloxazole(PPO)as the fluor and p-bis-(o-methylstyryl)-benzene(bis-MSB)as wavelength shifter)are studied.It is shown that the absorption of this liquid scintillator is dominant by LAB and PPO at wavelengths less than 349 nm,and the absorption by bis-MSB becomes prevalent at the wavelength larger than 349 nm.The fluorescence quantum yields,which are the key parameters to model the absorption and re-emission processes in large liquid scintillation detectors,are measured.     

新型太阳中微子闪烁探测器的研制

概述了一种新型太阳中微子闪烁探测器的研制,其中载钆(Gd)液体闪烁体的Gd浓度达到5%、光的衰减长度≥150cm、对60keV的Gamma-ray之能量分辨率为21%(σ);直径1cm、厚3cm的GSO:Ce晶体,其发光产额约为NaI(Tl)晶体的20%、光的衰减时间为60ns、对662keVGamma-ray之能量分辨率为9.2%(σ).文章讨论了由这两种闪烁体构成的复合探测器的特点及作为太阳中微子探测器其本底的降低措施.对直径10cm、厚50cm的这种复合探测器的模拟计算表明其光的收集效率可达20%.     

Study of absorption and re-emission processes in a ternary liquid scintillation system

Liquid scintillators are widely used as the neutrino target in neutrino experiments.The absorption and emission of different components of a ternary liquid scintillator （Linear Alkyl Benzene （LAB） as the solvent,2,5-diphenyloxazole （PPO） as the fluor and p-bis-（o-methylstyryl）-benzene （bis-MSB） as wavelength shifter） are studied.It is shown that the absorption of this liquid scintillator is dominant by LAB and PPO at wavelengths less than 349 nm,and the absorption by bis-MSB becomes prevalent at the wavelength larger than 349 nm.The fluorescence quantum yields,which are the key parameters to model the absorption and re-emission processes in large liquid scintillation detectors,are measured.     

超重反冲余核时间探测器性能测试

介绍了一种铝制内椭球面反射镜闪烁薄膜探测器,对其探测效率、光收集效率和时间性能的测试. 结果分析表明采用1 μm厚的BC498闪烁薄膜探测器测量实验中超重反冲余核, 探测效率接近100％, 时间分辨好于200 ps, 其性能满足超重反冲余核时间测量的要求. A thin plastic scintillator film detector with an inner ellipsoidal reflection mirror made of aluminum is introduced. Detection efficiency and light collection efficiency of the detector have been investigated. The time resolution of the detector has been also studied. The testing results show that the detection efficiency of BC498 with the thickness of 1 micron to be used in the coming superheavy synthesis experiments is approximately 100%, and the time resolution is better than 200 ps (σ). The performances of the thin plastic scintillator film detector meet the requirements for the time measurement of the superheavy element synthesis.     

光子在塑料闪烁体内的传输速率测量

选用90Sr-90Yβ放射源照射自制的塑料闪烁探测器,测量了光子在塑料闪烁体内部的传输时间,计算出传输速率和不确定度,为以后的核物理实验计算以及闪烁体参数测量提供相关数据参考。     

长方闪烁体镜反射光收集效率的解析计算

对γ射线探测器中狭长型塑料闪烁体镜反射方式下的光收集问题进行了研究。建立了一种光传输与收集的解析模型，并结合实例计算了光收集效率。     

Measurement of muon-induced neutron yield at the China Jinping Underground Laboratory

Solar, terrestrial, and supernova neutrino experiments are subject to muon-induced radioactive background. The China Jinping Underground Laboratory (CJPL), with its unique advantage of a 2400 m rock coverage and long distance from nuclear power plants, is ideal for MeV-scale neutrino experiments. Using a 1-ton prototype detector of the Jinping Neutrino Experiment (JNE), we detected 343 high-energy cosmic-ray muons and (7.86\begin{document}$ \pm $\end{document}3.97) muon-induced neutrons from an 820.28-day dataset at the first phase of CJPL (CJPL-I). Based on the muon-induced neutrons, we measured the corresponding muon-induced neutron yield in a liquid scintillator to be \begin{document}$(3.44 \pm 1.86_{\rm stat.}\pm $\end{document}\begin{document}$ 0.76_{\rm syst.})\times 10^{-4}$\end{document} μ^?1g^?1cm² at an average muon energy of 340 GeV. We provided the first study for such neutron background at CJPL. A global fit including this measurement shows a power-law coefficient of (0.75\begin{document}$ \pm $\end{document}0.02) for the dependence of the neutron yield at the liquid scintillator on muon energy.