王 桢， 何汉涛， 刘书魁， 林兴德， 幸浩洋， 朱敬军

(1. 四川大学原子核科学技术研究所 辐射物理及技术教育部重点实验室， 成都 610064； 2. 中国原子能院， 北京 102413； 3.四川大学物理学院， 成都 610064)

1 引 言

无中微子双β衰变[1]、中微子振荡[2]、暗物质探测[3]等稀有事例的探测对于环境本底有着苛刻的要求，多数课题组选择深地实验室作为理想实验场所. 对于深地稀有事例探测，中子是环境本底的重要来源之一，影响着实验的精确程度，数千米的岩石层可有效减少宇宙射线通量以及宇生中子量. 然而，受(α,n)反应及238U自发裂变的影响，实验选用材料、岩石、混凝土、支撑结构等会产生大量的中子，这将导致实验误差. 中子对于实验本底的贡献主要取决于地下实验室的深度，宇宙射线在浅层地下实验室中处于主导地位. 中国锦屏地下实验室(CJPL)[4]的岩石层厚度达到2 400 m，等效水深6 700 m，是目前世界上最深的地下实验室. CJPL位于中国四川锦屏县. 中国暗物质实验课题组(CDEX)致力于采用高纯锗探测器(PPCGe)用于弱相互作用重粒子(WIMPs)的直接探测. CDEX合作组现已搭建一个聚乙烯室用于放置CDEX-1A,CDEX-1B和CDEX-10探测器. 图1展示了中国锦屏地下实验室的位置.

图1 中国锦屏地下实验室布局及实验室地理位置示意图

中国锦屏地下实验室大厅的热中子通量已通过3He正比计数器测量[5]，热中子通量为(4.00±0.08)×10-6cm-2·s-1，采用邦纳多球中子谱仪测量了大厅内20 MeV以下的中子通量[6]. 能区1～10 MeV的中子通量受探测器响应以及解谱的限制尚未测量. 本文采用掺杂0.5% Gd的……