关联粒子成像中的质心修正
仪器与探测器
2023-10-26 v3 高能物理 - 实验
核实验
摘要
关联粒子成像（API）利用氘-氚聚变反应中产生的中子的非弹性散射来获取物体内的三维同位素分布。非弹性散射中心的位置通过测量聚变反应中产生的关联 α 粒子的到达时间和位置，以及中子散射事件中产生的瞬发伽马射线的到达时间来计算。虽然中子和其关联粒子在质心（COM）系中反向运动，但在实验室系中该角度略小于 180 度，且在散射位置的重建中必须考虑 COM 运动。此外，聚变反应由不同动量的离子产生，因此 COM 速度变化，导致重建位置的不确定性。在本文中，我们通过模拟束流离子在靶材料中的能量损失并识别这些修正中不确定性的来源，分析对此重建的 COM 修正。我们表明，使用离子束方向和能量计算的平均 COM 速度可用于重建，并讨论了作为离子束能量、成分和 α 探测位置函数的误差。在考虑 COM 效应时，重建位置的平均值可视为导致重建中偏移/倾斜的可修正系统误差。然而，重建位置的分布也存在展宽，这将引入无法修正的重建误差。在本文中，我们将使用已知的离子在材料中的阻止本领和反应截面来考察重建不确定性。我们还讨论了该效应对我们 API 系统的影响。
引用
@article{arxiv.2204.06124,
title = {Center-of-Mass Corrections in Associated Particle Imaging},
author = {Caroline Egan and Ariel Amsellem and Daniel Klyde and Bernhard Ludewigt and Arun Persaud},
journal= {arXiv preprint arXiv:2204.06124},
year = {2023}
}