利用硼-10 涂层双-GEM 检测器进行冷中子成像与效率测量

开发了一个 ${}^{10}\mathrm{B}$-涂层双-GEM 中子检测器 (BGEM)，作为 ${}^{3}\mathrm{He}$-自由冷中子束流检测器，使用单个 $\mathrm{B}_{4}\mathrm{C}$ 转换阳极和 512 通道 APV25 正交条纹读出，覆盖有效面积为 $10 \times 10~\mathrm{cm}^{2}$。该检测器在能色为 ${}^{4.5}\mathring{\mathrm{A}}$ 的单色 $4.03~\mathrm{meV}$ 中子束流的 HANARO Bio-REF 束流上进行测试。相对于 ${}^{6}\mathrm{Li}$-基于 Ce:LiCAF 参考检测器，绝对检测效率为 $\varepsilon_{\mathrm{BGEM}}=(8.69 \pm 0.20)\%$ (stat.)。脉冲高度谱在定性上与 Geant4 能量沉积模拟一致，Cd-掩模成像得到高斯等价边缘展宽为 $\sigma = 555 \oplus 102~\mu\mathrm{m}$。这些结果为单转换器 BGEM 检测器的全条纹 APV25 读出建立了冷中子束流基准。