在激光驱动中子源上利用气泡探测器提高中子测量精度
仪器与探测器
2025-08-21 v1 核实验
摘要
气泡探测器因其对强伽马射线背景和强电磁脉冲不敏感,被广泛用于测量采用投手-捕手设置的激光驱动源产生的中子通量。本文提出了一种考虑气泡探测器中子能量依赖响应的方法,能够将气泡计数准确转换为探测器位置处的中子通量。所提方法基于使用代理模型精确重建响应函数。将所得模型与(归一化的)预期/实测中子能谱进行卷积,以获得气泡探测器响应的有效度量,本文称之为有效 或 。卷积后,该有效响应值与能量无关。通过这种方式,我们的方法纳入了到达探测器的中子能谱分布,以确定积分中子通量。分析我们在 DRACO PW 激光器上获得的实验结果,并与先前用于从气泡探测器获取中子通量的方法进行比较,结果显示中子通量减少了高达 \SI{31}{\%}。本文详述方法的结果与深入的实验设置蒙特卡罗模拟结果一致,偏差小于 \SI{10}{\%}。我们进一步讨论了该方法在不确定性方面的固有局限性,并强调了中子散射对气泡探测器测量的影响。对于我们在 DRACO 激光器上的实验设置,高达 \SI{47}{\%} 的探测中子是在经历至少一次散射事件后到达探测器的。
引用
@article{arxiv.2508.14463,
title = {Enhancing Neutron Measurement Accuracy with Bubble Detectors at Laser-Driven Neutron Sources},
author = {Stefan Scheuren and Maria Angeles Millán-Callado and Jonas Kohl and Tim T. Jäger and Markus Roth and Christian Rödel and Aaron Alejo and Florian Kroll and Karl Zeil and Arnd Junghans and Carlos Guerrero and Benedikt Schmitz},
journal= {arXiv preprint arXiv:2508.14463},
year = {2025}
}
备注
14 pages, 16 figures, 2 tables, reference to code included