塑料闪烁体探测器中子/伽马甄别能力研究
2021-08-17焦听雨李晓博肖凯歌李世垚刘毅娜王志强刘蕴韬
秦 茜 李 玮 焦听雨 李晓博 肖凯歌 李世垚 刘毅娜 王志强 刘蕴韬
(中国原子能科学研究院,计量与校准技术重点实验室,北京 102413)
1 引 言
中子能谱的测量非常重要,它是中子探测学的重要组成部分,在生活及许多辐射研究中发挥着关键作用[1]。由于中子源本身存在γ本底,中子与其它材料发生反应也会产生γ射线,因此中子辐射场往往是一个存在中子伽马的混合辐射场,又因为塑料闪烁体探测器对中子和γ射线都很灵敏,所以必须进行n/γ甄别才能实现中子探测。
目前,国内外学者对闪烁体探测器n/γ甄别能力及甄别方法的研究持续不断。传统的n/γ甄别方法主要有上升时间法、电荷比较法、脉冲梯度法和过零定时法[2],近年来,随着DSP(数字信号处理器)、高速ADC(模数转换器)和FPGA(现场可编程门阵列)的高速发展,n/γ甄别方法正朝着数字化的方向发展。此外,国内外学者提出了神经网络法[3]、脉冲梯度法[4]、小波变换法[5]和相关法[6]等基于数字技术的甄别方法,并研制了相关集成电子学仪器,大大提高了n/γ甄别能力[7]。
选择研究的塑料闪烁体探测器型号为EJ276,闪烁体尺寸为直径2英寸,长2英寸,光电倍增管型号为R7724,直径为2英寸,推荐电压为-1200V。EJ276是基于EJ-299-33A塑料闪烁体新推出的改进版本。EJ-299-33A是由美国ELJEN公司于2013年推出的一款新型塑料闪烁体,它具有n/γ甄别能力。在2017年,ELJEN公司推出EJ276塑料闪烁体,与EJ-299-33A相比,EJ276各方面特性都更好,包括n/γ甄别能力更好[8]。目前,国内外学者针对EJ-299-33A塑料闪烁体探测器及液闪做过许多n/γ甄别实验。……
