基于 TPX3Cam 的 CSNS 能量分辨中子成像探测器
仪器与探测器
2021-04-28 v1
摘要
中国散裂中子源（CSNS）以脉冲模式运行，并具有高中子通量。这为利用 TOF（飞行时间）方法进行能量分辨中子成像提供了机会。一台能量分辨中子成像仪（ERNI）正在 CSNS 建设，但探测器仍面临重大挑战，因为它同时要求小于 100 {\mu}m 的空间分辨率和微秒级时间分辨率。本研究构建了基于快速光学相机 TPX3Cam 与图像增强器耦合的能量分辨中子成像探测器原型。为评估其性能，在 CSNS 的 BL20 开展了一系列原理验证实验，以测量空间分辨率与中子波长谱，并利用切片波长和钢样品的布拉格边成像进行中子成像。采用质心算法获得的中子成像空间分辨率为 57 {\mu}m，时间分辨率为微秒级，测得的波长谱与束流监测器所测一致。此外，可为给定物体的中子成像选择任意波长，且该探测器可用于布拉格边成像。结果表明我们的探测器性能良好，能够满足 CSNS 上 ERNI 对探测器的要求。
引用
@article{arxiv.2102.13386,
title = {A novel energy resolved neutron imaging detector based on TPX3Cam for the CSNS},
author = {Jianqing Yang and Jianrong Zhou and Xingfen Jiang and Jinhao Tan and Lianjun Zhang and Jianjin Zhou and Xiaojuan Zhou and Wenqin Yang and Yuanguang Xia and Jie Chen and XinLi Sun and Quanhu Zhang and Zhijia Sun and Yuanbo Chen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2102.13386},
year = {2021}
}