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B-MCP探测器空间分辨率和时间分辨率研究

11 Aug 2026, 17:20
15m
中州会堂

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口头报告 探测器 detector session 4

Speaker

卫龙 王 (散裂中子源)

Description

```latex
\begin{center}
\vspace*{18pt}
{\heiti\zihao{2}\bfseries B-MCP探测器空间分辨率和时间分辨率研究}
\vspace{18pt}

{\zihao{5}
Weilong Wang$^{1,2,11}$,Han Yi$^{1,2,*}$,Yijia Qiu$^{1,2}$,Tengwen Chen$^{1,2,8}$,Supeng Lu$^{1,2,3}$,Qiang Li$^{1,2,4}$,Kai Pan$^{5}$,Rong Zhang$^{5}$,Wenhao Duan$^{6,7}$,Maoyuan Zhao$^{6,7}$,Zhen Chen$^{6,7}$,Changqing Feng$^{6,7}$,Minhao Gu$^{1}$,Mohan Zhang$^{1,3}$,Hangchang Zhang$^{1,3}$,Changjun Ning$^{1,2}$,Pengcheng Wang$^{1,2}$,Xiaoyang Sun$^{1,2}$,Shulin Liu$^{1}$,Yonghao Chen$^{1,2}$,Wei Jiang$^{1,2}$,Ruirui Fan$^{1,2,4}$,Haizheng Chen$^{1,2,8}$,Hongkun Chen$^{1,2,13}$,Tianzhi Chu$^{1,2,9}$,Shengda Tang$^{1,2,10}$,Lirei Zeng$^{1,2,3}$,Shiqi Hu$^{1,2,11}$,Xin Tong$^{1,2}$,Jingyu Tang$^{6,12}$,Yiyuan Wu$^{11,14,*}$
}

\vspace{6pt}

{\zihao{5}
1. 中国科学院高能物理研究所,北京 100049;\
2. 中国散裂中子源科学中心,东莞 523803;\
3. 中国科学院大学,北京 100049;\
4. 中国科学院高能物理研究所粒子探测与电子学国家重点实验室,北京 100049;\
5. 北方夜视科学技术(南京)研究院有限公司,南京 211106;\
6. 中国科学技术大学粒子探测与电子学国家重点实验室,合肥 230026;\
7. 中国科学技术大学近代物理系,合肥 230026;\
8. 西安交通大学能源与动力工程学院,西安 710049;\
9. 深圳大学物理与光电工程学院,深圳 518060;\
10. 中山大学核工程与技术学院,珠海 519082;\
11. 东华理工大学核科学与工程学院,南昌 330013;\
12. 中国科学技术大学核科学技术学院,合肥 230026;\
13. 中山大学物理学院,广州 510275;\
14. 东华理工大学江西省核物理与技术重点实验室,南昌 330013
}
\end{center}

\vspace{12pt}

\setlength{\baselineskip}{25pt}
\setlength{\parindent}{2em}
{\zihao{-4}

硼掺杂微通道板(B-MCP)探测器具有单粒子灵敏、高时间响应和二维成像能力,是白光中子源飞行时间成像与中子共振透射成像的重要探测器类型。本文围绕 B-MCP 探测器的空间分辨率和时间分辨率开展实验研究与数据分析。实验中采用 B-MCP 与常规 MCP 组成的 Chevron 级联结构,并结合 256 通道交叉条阳极读出系统,实现中子事例的二维位置重建和到达时间提取。

空间分辨率方面,利用标准样品边缘成像结果构建边缘扩展函数,通过误差函数拟合并采用 10\%--90\% 边缘上升距离作为定量评价指标。结果表明,在 1--10 keV 典型中子能区内,探测器可获得约 63 $\mu$m 的有效空间分辨率,显著优于阳极条间距,说明电荷重心法能够实现亚条距定位。不同样品和不同能区下的结果表明,样品散射特性和中子能区选择会影响边缘展宽,因此空间分辨率评价需要结合实验条件进行修正和甄别。

时间分辨率方面,本文基于单个中子事例内多通道信号的到达时间分布进行统计分析,并对单事例时间标准差进行修正,获得探测器系统的时间分辨率。同时,选取典型击中条数条件下的事例样本,对时间残差分布进行双高斯拟合,以核心成分和尾部成分共同描述电子学噪声、脉冲展宽和事例重建误差的影响。两种方法得到的结果相互印证,当前系统时间分辨率约为 0.365 ns。该结果表明,B-MCP 探测器不仅具备较高空间成像能力,也能够满足飞行时间谱学测量对亚纳秒级时间响应的需求。相关研究为 B-MCP 探测器在白光中子源成像、共振透射分析和高精度飞行时间测量中的应用提供了实验依据。

}

\vspace{12pt}

\noindent{\zihao{-4}
通讯作者:Han Yi,中国科学院高能物理研究所,手机号:13260131502,Email: yih@ihep.ac.cn
}
```

Primary author

卫龙 王 (散裂中子源)

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