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UNKNOWN 杨文钦
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中子成像是一项重要的无损检测技术，广泛应用于航空航天、核工业、新能源和考古学等领域。随着脉冲中子源与成像方法学的发展，面向微细结构表征和飞行时间能量分辨成像的应用需求，中子成像探测器正由传统积分式成像向兼具高空间分辨和单事例时间标记能力的方向发展。本研究依托中国散裂中子源(CSNS )开展了高时空分辨中子成像探测器关键技术研究，相关工作沿着高空间分辨成像基础、事例模式验证和新一代像素读出升级的路径逐步推进。首先，构建了基于CCD读出的高空间分辨中子成像系统，结合高倍率光学和高性能中子闪烁体，实现了最佳6.8μm空间分辨率，并为自主研发的高性能闪烁体提供了实验平台。在此基础上，研究了基于Timepix3与闪烁体耦合的事例模式中子成像方法。通过引入像增强器与像素芯片读出替代CCD读出，实现了单中子事例的空间定位与时间标记，首次验证了闪烁体光学耦合路线实现能量分辨中子成像的可行性。该系统实现了最大成像视野100 mm × 100 mm、最佳空间分辨率15μm和波长分辨率优于1.6‰，并已在中子成像用户实验中稳定运行。为进一步提升探测器在空间分辨率、计数率和成像视野方面的性能，开展了基于 Timepix4 芯片的中子成像探测器样机研制和初步实验研究。结果表明，该方案在兼顾高空间分辨、高时间分辨与高通量探测需求方面展现良好前景，为脉冲中子源条件下先进中子成像应用提供了重要技术支撑。本研究推动了中子成像探测器由传统积分式成像向像素事例读出模式的发展，为高时空分辨中子成像及其在工程材料研究中的应用提供了新的实现路径。
