论文部分内容阅读
本文主要以液体闪烁体探测器EJ339A为研究对象,对比分析EJ301液体闪烁体探测器和EJ339A掺硼俘获门控探测器的能谱,PSD谱和双脉冲波形时间谱,进而研究俘获门控探测器的n-γ甄别能力和中子俘获时间等特性。文中工作通过实验和模拟两种方法,对EJ301和EJ339A的性能特性进行了研究,得到俘获门控探测器的性能特性。本论文的主要工作分为两个部分:第一部分,首先是EJ301有机液体闪烁体探测器的时间特性、中子探测效率和脉冲形状甄别能力的研究。通过使用DT5720波形数字采样器和DPP-PSD控制软件,241Am源、60Co-137Cs源和40K源等标准伽马源的已知康普顿峰和252Cf裂变中子源,对EJ301进行等效电子能量刻度、脉冲形状甄别和FOM值计算等。研究表明,DT5720及DPP-PSD软件的功能完善且简单易用,大大简化了实验电路和电子学的使用;EJ301中子测量效率较高,具有较强的n-γ甄别能力。其次是EJ339A俘获门控中子探测器的双脉冲波形特性,中子探测效率和脉冲形状甄别能力的研究。实验上测量给出了EJ339A中子俘获时间约为0.44μs左右,同经验公式计算结果和模拟结果一致。研究表明,EJ339A对n-γ甄别能力要弱于EJ301;EJ339A能够分析n-p反冲脉冲和中子俘获脉冲的时间关联特性以及入射中子的能量信息,EJ339A的中子探测效率和双脉冲测量效率较低。第二部分,EJ339A和EJ301液体闪烁体探测器能谱特点和中子探测效率的蒙特卡洛模拟计算,并与实验上得到的结果进行分析对比。结果表明,EJ339A对慢中子的探测效率较高;从模拟计算和实验测量能谱的对比中可以看出中子被俘获后产生的0.48MeV伽马射线,而在PSD谱中,EJ339A不能对中子/伽马做出有效的甄别和区分,只有采用波形数字技术才能很好的分析n-p反冲脉冲和中子俘获脉冲的关联特性及入射中子的能量信息,实现俘获门控这一目标;EJ339A的中子俘获时间模拟结果与实验上得到的结论相一致。