Speaker
奕熙 陈
(南华大学)
Description
反冲质子望远镜可实现快中子能谱测量，但在复杂强辐射干扰环境中，探测信号易发生堆积，影响能谱测量准确性。为抑制散射中子和伽马射线对探测系统的干扰，设计了基于四片金硅面垒探测器的反冲质子望远镜系统，采用四重符合分析方法进一步实现对干扰信号的有效抑制。金硅面垒探测器的厚度分别为219μm、340 μm、451 μm和1022 μm，活性面积均为450 mm²。该系统在英国散裂中子源ISIS 的 ROTAX 束线上进行了测试，将2mm厚聚乙烯作为n-p转换靶，探测系统相对于入射中子角度呈45°，以质子束轰击散裂靶产生的T0信号作为触发，使用桌面型数字化仪CAEN 5730进行全波形采集，并开展离线数据处理与分析。采用脉冲信号提取、堆积判别筛选信号，对相邻的每两个探测器进行时间符合分析，形成ΔE1-ΔE2、ΔE1-ΔE2-ΔE3、ΔE1-E2-ΔE3-E三个反冲质子望远镜系统。通过ΔE-E二维热点图鉴别反冲质子、氘、氚以及He粒子，并利用这些带电粒子穿过探测器的能量拐点刻度探测器。在ΔE-E二维热点图上挑选有效质子信号，对聚乙烯靶与空靶测量结果进行归一化处理及本底扣除，得到反冲质子的净计数谱。基于Geant4建立四符合反冲质子望远镜模型，构建探测器响应函数并开展能谱反演，得到在复杂强辐射干扰环境下的快中子能谱。验证了四符合反冲质子望远镜探测系统具备在复杂本底环境下开展快中子高精度能谱测量的能力。
