《新型二維位置靈敏中子探測器研究》是依託中國人民解放軍國防科技大學，由田立朝擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：新型二維位置靈敏中子探測器研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：田立朝
- 依託單位：中國人民解放軍國防科技大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
中子散射是研究物質結構和動力學特徵的有效方法，已廣泛套用於眾多領域。中國先進研究堆、中國綿陽研究堆以及中國散裂中子源等大型中子科學裝置的建造對中子探測器提出了更高要求，如大面積、高效率、高位置分辨、高時間分辨以及高n/γ抑制比等。面臨He-3氣體嚴重匱乏的國際形勢，取代He-3的中子探測器研製已經十分迫切。為滿足國內一大批在建和即將建設的中子散射實驗裝置的需求，擬研製一台基於塗硼的多層多絲正比室新型中子探測器，每個多絲正比室單元包括一個陽極絲平面以及兩側等間距放置的單面塗硼柔性電路板，兩個電路板上刻有相互垂直的讀出條，在作為中子轉換屏的同時還可以實現中子的二維定位，且具有很好的位置分辨能力。此外，多絲正比室具有很好的時間分辨，非常有利於通過飛行時間法獲得中子能譜。通過探測器的研製和性能研究，掌握柔性電路板上的塗硼技術及多層柔性電路板的拉伸與定位、信號的引出等關鍵技術，力爭達到國際先進水平。
結題摘要
面臨He-3資源緊缺的國際形勢，立足國內中子散射裝置的需求，本項目提出了一種基於多層多絲正比室結構的塗硼中子探測器。建立了該結構探測器的Geant4/Garfield++聯合模擬平台，實現了從中子入射到信號輸出的全物理過程模擬。研製了一台3層中子轉換層的探測器樣機及配套的位置讀出系統，有效面積為100mm × 100mm，10B4C中子轉換層厚度為2μm，工作氣體為Ar/CO2（90/10），計算熱中子探測效率為13%，利用Cf-252裂變中子源測試探測器的位置解析度為σ = 2.96mm。通過項目研究掌握了探測器結構設計、延遲線讀出方法、高壓引入、信號引出等關鍵技術，為今後國內中子散射裝置大面積多層多絲正比室塗硼中子探測器的使用奠定了基礎。
