刘慧银 1,2,3杨洁 1,*黄畅 2,3唐彬 2,3,**[ ... ]孙志嘉 2,3
作者单位
摘要
1 郑州大学郑州 450001
2 中国科学院高能物理研究所北京 100049
3 散裂中子源科学中心东莞 523803
微小角中子散射谱仪是中国散裂中子源(China spallation neutron source,CSNS)工程目前在建的谱仪之一,为了实现微小角散射模式下中子衍射的精确测量,要求中子探测器的位置分辨≤2 mm、探测效率≥60%@0.4 nm。在此物理精度需求下,研制了基于6LiF/ZnS(Ag)闪烁屏、波移光纤阵列和硅光电倍增管(Silicon Photomultiplier,SiPM)结构的位置灵敏型闪烁体探测器,以实现热中子的高效率和高分辨实时探测。探测效率测试以标准3He管的入射中子数归一化计算得到,位置分辨通过含有“CSNS”字样的含硼铝板验证。本文详细研究了0.5 mm直径波移光纤的光传输性能,对比了不同硅光电倍增管的增益和热噪声特性,并以此设计了有效面积为300 mm×300 mm的探测器工程样机。经测试,该探测器的位置分辨为1.2 mm×1.2 mm,探测效率为(61.8±0.2)%@0.4 nm,达到了工程设计指标,满足了CSNS工程微小角谱仪的中子衍射测量需求。
闪烁体探测器 硅光电倍增管 波移光纤 位置分辨 探测效率 Neutron scintillator detector Silicon photomultiplier Wavelength shift fiber Position resolution Detection efficiency 
核技术
2024, 47(2): 020401
周诗慧 1,2,4黄河 3万志永 2,3,4陈少佳 2,4,*[ ... ]孙志嘉 2,4
作者单位
摘要
1 郑州大学郑州 450001
2 中国科学院高能物理研究所北京 100049
3 核技术应用教育部工程研究中心 东华理工大学南昌 330013
4 散裂中子源科学中心东莞 523803
能量分辨中子成像谱仪是中国散裂中子源当前在建的谱仪之一,其衍射探测器90°分区采用6LiF/ZnS中子闪烁体探测器作为探测设备。为实现探测器高位置分辨,读出电子学系统采用了一种电容网络复合读出电路和电荷重心法相结合的实现方法,并研制了电子学样机。该样机由电容网络复合读出电路、前置放大板和数字读出板三部分组成,基本功能验证完成后,分别在实验室和中国散裂中子源的20号束线上进行了相关性能参数测试,测试结果显示:电子学的积分非线性≤0.95%,时间分辨约为12 ns;探测器位置分辨为1 mm、探测效率为65%@1.6 ?,均达到了工程设计指标。该样机的成功研制为能量分辨中子成像谱仪未来顺利开展谱仪实验提供了可靠的技术保障。
电容网络 中子闪烁体探测器 硅光电倍增管 电荷重心法 可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA) Capacitive network Neutron scintillator detector Silicon photomultiplier Center-of-gravity of the induced charge distribution Field Programmable Gate Array (FPGA) 
核技术
2023, 46(11): 110401
赵东旭 1,2,3,*章红宇 1,2孙志嘉 1,2,3王修库 1,2,3肖亮 1,2,3
作者单位
摘要
1 核探测与核电子学国家重点实验室, 北京 100049
2 中国科学院 高能物理研究所, 北京 100049
3 散裂中子源科学中心, 广东 东莞 523803
作为中国散裂中子源(CSNS)工程中多功能反射(RM)谱仪一部分的3He管探测器数据获取系统不仅要具有基本的读取和处理数据的功能,还需要协调配合谱仪的整体运行,稳定可靠地与其它异构系统进行交互。通过规划数据获取的整体框架,采取有效的方式优化关键部分,另外挑选合适的三方软件包整合到数据获取系统中,达到了该系统操作方便灵活、功能完善、运行稳定可靠并且高效率,满足谱仪实验需求的目的。包括数据获取系统在内的多功能反射谱仪顺利通过了国家验收,目前这套数据获取系统已经成功应用在多功能反射谱仪的束流实验中。
多功能反射谱仪 数据获取 散裂中子源 束流实验 3He管探测器 reflectometer data acquisition CSNS beam test 3He tubes detector 
强激光与粒子束
2019, 31(9): 096002

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