氟化鋇探測(cè)器的設(shè)計(jì)組裝和性能測(cè)試.pdf

1、為了精確測(cè)量keV能區(qū)的中子俘獲截面，中國原子能科學(xué)研究院經(jīng)過詳細(xì)的設(shè)計(jì)研究提出要建造一套4π全吸收型BaF<,2>探測(cè)器(GTAF：Gamma-ray Total Absorption Facility)，這樣的探測(cè)器對(duì)γ射線有很高的探測(cè)效率和好的能量和時(shí)間分辨，并且由于它的時(shí)間分辨在600ps左右，所以俘獲中子的能量可以通過飛行時(shí)間測(cè)定。這些特征組合起來使得這樣的探測(cè)器可以以很高的精度測(cè)定兩種同位素的俘獲截面比。 4πBaF

2、<,2>探測(cè)器是由12個(gè)五邊和30個(gè)六邊棱臺(tái)形氟化鋇晶體組成一個(gè)厚度為15cm的4<,π>探測(cè)器，中心有一個(gè)半徑為10cm的空腔。所有的晶體都有反射層并通過光學(xué)硅油耦合與光電倍增管連接，組成獨(dú)立的γ射線探測(cè)器單元。每個(gè)探測(cè)器模塊對(duì)置于中心的γ射線源幾乎具有相同的立體角。 本文即詳細(xì)描述了設(shè)計(jì)組裝和測(cè)試單個(gè)BaF<,2>晶體探測(cè)器的全過程，包括晶體材料選擇，反射層包裝方法以及單個(gè)探測(cè)器的組裝測(cè)試，包括40塊探測(cè)器的能量分辨率測(cè)試，

3、并對(duì)分辨率的長期穩(wěn)定性進(jìn)行了監(jiān)測(cè)；還測(cè)定了BaF<,2>探測(cè)器的時(shí)間分辨能力以及對(duì)γ射線的探測(cè)效率。 結(jié)果表明，晶體反射層的選擇和包裝方法對(duì)于探測(cè)器的分辨率影響很大，在選擇了較好的的反射層條件后，單個(gè)BaF<,2>晶體探測(cè)器對(duì)于662keV的γ射線分辨一般在14﹪左右。時(shí)間分辨能力為670ps左右。在經(jīng)過4至5個(gè)月之后，探測(cè)器分辨率會(huì)有不同程度的下降，挑選出5個(gè)探測(cè)器，在改變了晶體處理方法后發(fā)現(xiàn)，大部分探測(cè)器的分辨率穩(wěn)定性得到了