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基于GEANT4模拟的HEIMDAL热粉末衍射仪Jalousie探测器基线设计性能研究

仪器与探测器 2020-01-29 v3

摘要

HEIMDAL是一台设计运行于欧洲散裂源(世界上最强的中子源)的热粉末衍射仪。该仪器预计于2024/2025年投入用户运行,其详细设计假定被研究粉末散射的中子将由数百台采用10^{10}B4_4C固态转换体的大面积多丝正比计数器收集。气体计数器将由大活性体积和梯形锥体形状构成,可紧密排布于高立体角覆盖的圆柱壳层中。整个探测器将在屏蔽洞内的空气环境中运行,并提供可三维定位探测的灵敏信号。本文给出HEIMDAL粉末衍射探测器基线设计的GEANT4研究结果。该探测器模型用于研究探测效率和空间分辨率等关键性能参数。还研究了探测器对仪器分辨本领的贡献,而分辨本领是粉末衍射仪的关键品质因数之一。本文报告的大多数模拟结果在首段或模块构建并经由中子束测试前,无法以足够相似的物理参照进行验证。然而,这些结果有助于确定优化探测器设计的可能途径,并提供对这一技术路线预期性能的初步认识。

关键词

引用

@article{arxiv.1904.12696,
  title  = {Performance study of the Jalousie detector baseline design for the ESS thermal powder diffractometer HEIMDAL through GEANT4 simulations},
  author = {I. Stefanescu and M. Christensen and R. Hall-Wilton and S. Holm-Dahlin and K. Iversen and M. Klein and D. Mannix and J. Schefer and C. J. Schmidt and W. Schweika and U. Stuhr},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1904.12696},
  year   = {2020}
}