使用茋闪烁体的聚变反应堆 KSTAR 快中子探测器

聚变反应堆中使用各种中子诊断工具来评估等离子体性能的不同方面，如聚变功率、功率密度、离子温度、快离子能量及其空间分布。已提出将茋闪烁体用作中子诊断系统，以测量来自韩国超导托卡马克先进研究（KSTAR）聚变反应堆的中子特性。为了在具有高伽马射线本底的高辐射环境下测量快中子能谱，需要专门设计的电子学系统。通过数字电荷脉冲波形甄别（PSD）方法对中子与伽马射线信号进行甄别，该方法使用总电荷与部分电荷之比分析。信号由闪速模数转换器（FADC）进行数字化。为了评估所制备的茋中子诊断系统的性能，使用 $^{252}$Cf 中子源对 10 mm 软铁磁屏蔽的效率和快中子的探测效率进行了实验测试。结果表明，在 KSTAR 运行期间的高磁场条件下，所设计和制备的茋中子诊断系统在甄别中子与伽马射线方面表现良好。在 2011 年 KSTAR 实验期间，有效测量并评估了 2.45 MeV 的快中子。