用于亚 MeV 中子测量的基于细粒度核乳胶的新型径迹探测器研制
仪器与探测器
2022-09-01 v1
摘要
在本研究中,我们研制了一种具有高位置分辨率、能量分辨率、方向灵敏度和低本底的新型亚 MeV 中子探测器。该探测器基于一种超细粒度核乳胶,称为纳米成像追踪器(NIT),能够通过亚微米精度的拓扑分析检测中子诱导的质子反冲径迹。我们使用了一种在明胶中分散有(98 ± 10) nm 尺寸 AgBr:I 晶体的 NIT。首先,我们利用核聚变反应产生的亚 MeV 单能中子标定 NIT 器件的性能,对于射程超过 2 μm 的反冲质子径迹,其探测效率一致为 100%(1σ 下限为 83%),与基于人工分析的预期相符。此外,反冲能量和角度分布与运动学预期吻合良好。利用它们重建了初级中子能量,在 540 keV 处评估得到 FWHM 为 42%。进一步,我们演示了新开发的专用于数微米以上径迹范围的自动径迹识别系统。其识别效率达到(74 ± 4)%,且反冲能量和角度分布与人工分析吻合良好。最后,结果表明其对伽马射线具有极高的抑制能力。
引用
@article{arxiv.2101.12424,
title = {Development of New Tracking Detector with Fine-grained Nuclear Emulsion for sub-MeV Neutron Measurement},
author = {T. Shiraishi and I. Todoroki and T. Naka and A. Umemoto and R. Kobayashi and O. Sato},
journal= {arXiv preprint arXiv:2101.12424},
year = {2022}
}
备注
16 pages, 13 figures