用于中子成像的光学分段单体积散射相机设计与标定

光学分段单体积散射相机(OS-SVSC)旨在通过对弹性双散射事件的运动学重建，对中子源进行成像，以用于防扩散应用。我们的原型系统由64根EJ-204有机塑料闪烁体条组成，每根尺寸为5 mm $\times$ 5 mm $\times$ 200 mm，并单独以Teflon胶带包裹。闪烁体阵列光学耦合至两个硅光电倍增管ArrayJ-60035 64P-PCB阵列，每个阵列由64个独立的6 $\times$ 6 mm J系列传感器以8 $\times$ 8排布组成。我们详述了标定工作，始于基于IRS3D专用集成电路的电子学标定及其相关时间分辨率，范围从30 ps到90 ps。应用电子学标定后，分别使用$^{22}$Na与$^{90}$Sr对一组边缘条进行能量与位置标定，报告在900 keVee至1000 keVee能量沉积间平均分辨率为(12.07$\pm$0.03) mm。我们进一步展示了利用宇宙线缪子对矩阵内部条进行位置标定的方法，作为无法轻易触及这些条的发射源的替代方案，在900 keVee至1000 keVee沉积间测得平均分辨率为(14.86$\pm$0.29) mm。由缪子采集测得条对间符合时间分辨率最高达400 ps。利用缪子测得的能量与位置标定值与采用粒子发射源所得结果一致。