直径30cm的等高圆柱形载钆液闪探测性能

朱传新 牟云峰 郑 普



直径30cm的等高圆柱形载钆液闪探测性能

朱传新 牟云峰 郑 普

（中国工程物理研究院 核物理与化学研究所 绵阳 621900）

载钆液闪探测器是高能物理及核物理实验中重要的粒子探测工具。通过研制得到了一台大体积的直径为30 cm等高圆柱形载钆液闪探测器，载钆液闪溶液的载钆量为0.5%wt；利用252Cf中子源进行了中子与γ分辨性能实验测试，结果表明，直径30 cm等高圆柱形载钆液闪的中子与γ分辨性能较差；利用飞行时间技术通过符合测量的方法，分别测量了中子与伽马分辨谱中的中子与γ信号的时间分布，两者峰位之间的时间差为2 ns；利用252Cf裂变电离室的裂变碎片信号作为开门信号，通过符合测量的方法，获得了直径30 cm等高圆柱形载钆液闪的中子俘获时间分布实验数据，中子俘获平均时间为11 μs。对于较大体积条件下，载钆液闪的中子与γ分辨性能较差的物理现象，通过实验给出了合理解释和分析。

载钆液闪，中子与γ分辨，中子俘获时间分布

载钆液闪探测器与中子作用时，发生两个主要的作用过程，即首先利用载钆液闪溶液中的氢原子与中子的多次碰撞，将中子能量降低至热中子能区，然后依靠钆原子核非常强的热中俘获能力来充分地俘获热中子，并放出几条总能量约8 MeV的g射线，这个由慢化到俘获的过程由钆含量确定，一般在几十微秒到几百微秒范围内。由于载钆液闪探测器有着这种特殊的中子探测特性，因此使得载钆液闪探测器在中子核反应截面测量[1]、中微子探测[2−3]等研究中得到广泛应用。……