快中子与伽马射线的数字脉冲波形甄别
核实验
2008-12-08 v1 仪器与探测器
摘要
使用数字脉冲处理技术研究了在液体闪烁体探测器中对快中子与伽马射线探测的甄别。采用包含 252Cf 源、BC-501 液体闪烁体探测器和 BaF2 探测器的实验装置，利用采样率为 100 Ms/s、14 位的采样 ADC 采集波形。将三个相同的 ADC 组合以将采样频率提升至 300 Ms/s。开发了四种不同的数字脉冲波形分析算法，并将其相互比较以及与模拟中子-伽马甄别单元获取的数据进行比较。两种数字算法基于电荷比较法，而模拟单元及其他两种数字算法基于过零法。对所有四种数字算法及模拟数据集评估了两种不同的品质因数参数，用于量化中子-伽马甄别性能。所有数字算法给出了与模拟装置相同或更优的品质因数值。详细研究了甄别性能随 ADC 采样频率和位分辨率的变化关系。结果表明，对于沉积中子能量动态范围为 0.3-12 MeV 的脉冲，12 位分辨率和 100 Ms/s 采样频率的采样 ADC 足以实现最佳的中子-伽马甄别。研究了采样频率对时间分辨率的影响。在 100 Ms/s 时获得了 1.7 ns 的 FWHM。
引用
@article{arxiv.0805.0692,
title = {Digital pulse-shape discrimination of fast neutrons and gamma rays},
author = {P. -A. Söderström and J. Nyberg and R. Wolters},
journal= {arXiv preprint arXiv:0805.0692},
year = {2008}
}
备注
26 pages, 14 figures, submitted to Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A