用于CSNS反角白光中子源的双屏栅电离室设计及性能研究

摘要：

为测量中国散裂中子源(China Spallation Neutron Source,CSNS)反角白光中子源150 keV以下能区飞行时间法中子能谱,研制基于10 B(n,α)7 Li和6 Li(n,t)α核反应的双屏栅电离室,采用薄窗和薄底衬的结构设计.通过Garfield++、SRIM和Simcenter Magnet Electric程序对屏栅电离室的工作气体、极间距和电场分布等工作参数进行模拟设计,并采用α源及CF4、P10、90％Ar-10％CO2三种气体对电离室进行性能参数测试.结果表明,选定电子漂移速度快、扩散系数小,以及阻止本领大的C F4作为CSNS/Back-n束上测试工作气体,阴极-栅极和栅极-阳极间距分别为20 mm和5 mm.屏栅电离室收集区φ74 mm范围内是电场均匀区,场强的相对偏差≤0.03％;性能测试结果表明,工作气体为CF4时,电离室对239Pu/241Am/244Cm混合α面源具有很好的能量分辨,最佳能量分辨率为2.4％@5.48 MeV.对比平板型电离室和硅微条探测器的测量结果,验证了本工作研制的屏栅型电离室的能量分辨优势.

关键词：CSNS反角白光中子源、屏栅电离室、中子能谱测量

所属期刊栏目：35

分类号：TL811+.1(粒子探测技术、辐射探测技术与核仪器仪表)

资助基金：国防技术基础项目BC202312000312

在线出版日期：2022-08-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：281-288