隨著國(guó)際上新一代中子源的發(fā)展,傳統(tǒng)的中子探測(cè)器已經(jīng)不能滿足高通量的應(yīng)用需求,同時(shí)面臨當(dāng)前3He氣體資源嚴(yán)重短缺的國(guó)際形勢(shì),研究替代3He的新型中子探測(cè)器已成為粒子探測(cè)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。基于GEM（Gaseous Electron Multiplier）的涂硼中子探測(cè)器,通過添加硼中子轉(zhuǎn)化層,實(shí)現(xiàn)對(duì)熱中子的測(cè)量。它繼承了GEM探測(cè)器計(jì)數(shù)率高、時(shí)間空間分辨率較好、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)較低等特點(diǎn),是未來替代3He中子探測(cè)器的一個(gè)發(fā)展方向。利用Geant4程序包對(duì)探測(cè)器物理過程進(jìn)行蒙特卡洛（Monte Carlo）模擬,研究了熱中子轉(zhuǎn)換效率與硼中子轉(zhuǎn)化層厚度、層數(shù)的關(guān)系。根據(jù)中子探測(cè)的特殊性,中科院高能物理研究所專門研發(fā)了一種基于陶瓷材料的nTHGEM（Neutron THick GEM）,利用X光機(jī)和252Cf中子源對(duì)其進(jìn)行了詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)研究。配合二維讀出電子學(xué)系統(tǒng),組建了nTHGEM熱中子探測(cè)器樣機(jī),利用中國(guó)綿陽(yáng)研究堆（CMRR）中子束流環(huán)境,對(duì)探測(cè)器系統(tǒng)做整體測(cè)試,包括中子束斑成像,熱中子、冷中子的飛行時(shí)間譜等。同時(shí),對(duì)信號(hào)讀出板、高壓電源等探測(cè)器系統(tǒng)的關(guān)鍵部件,針對(duì)使用環(huán)境做了相應(yīng)的改進(jìn)。傳統(tǒng)G... 

【文章來源】：蘭州大學(xué)甘肅省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：75 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
Abstract
第一章 引言
第二章 中子的產(chǎn)生與探測(cè)
    2.1 中子源的發(fā)展與應(yīng)用
        2.1.1 放射性核素中子源
        2.1.2 裂變反應(yīng)堆中子源
        2.1.3 加速器中子源
        2.1.4 中國(guó)散裂中子源
    2.2 中子探測(cè)技術(shù)
        2.2.1 ~3He氣體短缺
        2.2.2 替代~3He中子探測(cè)器
    2.3 涂硼GEM中子探測(cè)器研究現(xiàn)狀
    2.4 本章小結(jié)
第三章 基于nTHGEM的涂硼中子探測(cè)器
    3.1 中子探測(cè)專用nTHGEM膜
    3.2 探測(cè)器的結(jié)構(gòu)與原理
    3.3 硼中子轉(zhuǎn)化層的模擬研究
        3.3.1 蒙特卡洛模擬介紹
        3.3.2 中子轉(zhuǎn)換層模擬
    3.4 信號(hào)讀出板的設(shè)計(jì)與優(yōu)化
        3.4.1 信號(hào)讀出板整體設(shè)計(jì)
        3.4.2 材料選擇優(yōu)化
    3.5 高壓電源的小型化設(shè)計(jì)
        3.5.1 高壓模塊介紹
        3.5.2 高壓電源設(shè)計(jì)
    3.6 本章小結(jié)
第四章 nTHGEM的性能研究
    4.1 X光機(jī)測(cè)試
        4.1.1 測(cè)試平臺(tái)
        4.1.2 電子學(xué)刻度與增益計(jì)算
        4.1.3 實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果
        4.1.4 實(shí)驗(yàn)小結(jié)
    4.2 ~(252)Cf中子源測(cè)試
        4.2.1 ~(252)Cf中子源介紹
        4.2.2 涂硼GEM中子探測(cè)器介紹
        4.2.3 實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果
        4.2.4 實(shí)驗(yàn)小結(jié)
    4.3 本章小結(jié)
第五章 中國(guó)工程物理研究院反應(yīng)堆束流實(shí)驗(yàn)
    5.1 反應(yīng)堆中子實(shí)驗(yàn)裝置介紹
        5.1.1 飛行時(shí)間極化中子反射譜儀實(shí)驗(yàn)束站
        5.1.2 涂硼GEM二維位置靈敏中子束流監(jiān)測(cè)器
    5.2 冷熱中子TOF能譜實(shí)驗(yàn)
        5.2.1 熱中子計(jì)數(shù)率坪曲線
        5.2.2 熱中子狹縫成像
        5.2.3 熱中子飛行時(shí)間測(cè)量
        5.2.4 冷中子狹縫成像
        5.2.5 冷中子飛行時(shí)間測(cè)量
        5.2.6 冷、熱中子波長(zhǎng)分布對(duì)比
        5.2.7 探測(cè)效率修正
    5.3 探測(cè)器老化試驗(yàn)
    5.4 本章小結(jié)
第六章 GEM探測(cè)器的密閉化研究
    6.1 密閉式探測(cè)器研究意義
    6.2 探測(cè)器密閉腔體設(shè)計(jì)
        6.2.1 探測(cè)器腔體設(shè)計(jì)
        6.2.2 密封圈選擇
        6.2.3 探測(cè)器腔體表面處理
        6.2.4 探測(cè)器腔體整體性能
    6.3 探測(cè)器內(nèi)部元件選擇
        6.3.1 元件材料選擇
        6.3.2 材料烘烤處理
    6.4 探測(cè)器密封性能測(cè)試
        6.4.1 探測(cè)器充氣平臺(tái)
        6.4.2 探測(cè)器泄露率測(cè)試
    6.5 探測(cè)器宇宙射線測(cè)試
        6.5.1 實(shí)驗(yàn)環(huán)境
        6.5.2 讀出電子學(xué)系統(tǒng)
        6.5.3 初步測(cè)試結(jié)果
    6.6 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
發(fā)表文章情況
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[3]我國(guó)脈沖中子測(cè)井技術(shù)發(fā)展綜述[J]. 張鋒.  原子能科學(xué)技術(shù). 2009(S1)
[4]中國(guó)散裂中子源簡(jiǎn)介[J]. 韋杰.  現(xiàn)代物理知識(shí). 2007(06)
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[6]快中子治癌現(xiàn)狀與展望[J]. 陳常茂,孫漢誠(chéng).  同位素. 1996(01)
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[8]球形124Sb-Be,24Na-D2O,24Na-Be光中子源[J]. 陳英,汪惠慈,容超凡.  原子能科學(xué)技術(shù). 1975(02)



本文編號(hào)：3355017