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中子散射是研究物质微观结构和动态的重要工具，小角中子散射（Small Angle Neutron Scattering, SANS）作为其中一种重要的技术，在凝聚态物理、化学、材料、高分子及生命科学等领域发挥着不可或缺的作用。基于清华大学的微型脉冲强子源（Compact Pulsed Hadron Source, CPHS），正在建设一台SANS谱仪，与国内大型中子源的SANS谱仪形成互补。
CPHS的SANS谱仪采用$^{3} \mathrm{He} $管阵列探测器作为大面积探测器，共包含96根有效长度为800 mm，直径为8 mm的位置灵敏型$^{3} \mathrm{He} $管。为减少中子在空气中的杂散，$^{3} \mathrm{He} $管阵列探测器放置在真空腔中。同时，为了兼顾散热与抗电磁干扰的需求，真空腔中设计了电子学腔放置读出电子学。电子学腔通过波纹管与外界连通，以保持内部的大气环境。$^{3} \mathrm{He} $管的信号线通过真空密封的直角弯管结构穿入电子学腔，避免了真空中高压放电的问题。
在实际应用中，$^{3} \mathrm{He} $阵列探测器分为6个模块，每个模块包含16根$^{3} \mathrm{He} $管以及配套的模拟电子学。位置灵敏型$^{3} \mathrm{He} $管利用电荷分配法进行信号读出，其两端的信号经过时间常数为200 ns的CR-RC4滤波后，送入数据采集与处理板卡。在FPGA中，完成中子脉冲的处理，得到幅度与时间信息，由上位机进一步计算得到中子事件的位置与波长。利用CPHS的束流对研制的$^{3} \mathrm{He} $管探测器模块进行测试，结果显示：$^{3} \mathrm{He} $管探测器最佳的位置分辨率优于4.0 mm，坪斜绝对值小于1%/100V，探测效率为61.1%。
