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清华大学学报(自然科学版)  2014, Vol. 54 Issue (2): 159-163    
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中子多重性探测器搭建及参数标定
陈利高1,2,刘晓波2,龚建2(),王侃1,董传江2,荣茹2,鲁艺2
2. 中国工程物理研究院 核物理与化学研究所, 绵阳 621900
Neutron multiplicity counter design and calibration
Ligao CHEN1,2,Xiaobo LIU2,Jian GONG2(),Kan WANG1,Chuanjiang DONG2,Ru RONG2,Yi LU2
1. Department of Engineering Physics, Tsinghua University, Beijing 100084, China
2. Institute of Nuclear Physics and Chemistry, China Academy of Engineering Physics, Mianyang 621900, China
全文: PDF(1305 KB)   HTML
输出: BibTeX | EndNote (RIS)       背景资料
文章导读  
摘要 

该文介绍了自主设计的中子多重性探测器构成模块和搭建方法,以及相应的参数标定算法。在参数标定过程中,首先使用Am-Li中子源的相关计数率与本底计算率差值趋零化方法,提出了预延迟的标定公式; 在均方差最小化基础上建立了三均分算法,进行了中子多重性死时间系数的拟合标定。根据6组252Cf中子源获取的9个标定参数,利用中子多重性探测器对2个钚金属样品进行了测试,测试结果验证了探测器搭建方法的合理性及参数标定算法的正确性。

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陈利高
刘晓波
龚建
王侃
董传江
荣茹
鲁艺
关键词 中子多重性探测器搭建参数标定死时间拟合    
Abstract

A neutron multiplicity counter is designed and calibrated with the integrated electronics data acquisition and processing software described here. The predelay time length search equations are developed by balancing the correlated counts and the background counts of Am-Li neutron sources. A deadtime coefficient fitting method minimizes the root mean square. Nine parameters are acquired and two plutonium samples are used to verify the counter performance and parameter calibration algorithm. Test results show that the design and calibration for neutron multiplicity measurements are valid.

Key wordsneutron multiplicity    counter building    calibration    deadtime fitting
收稿日期: 2013-06-21      出版日期: 2015-04-16
ZTFLH:     
基金资助:国家自然科学基金资助项目 (11175164)
引用本文:   
陈利高, 刘晓波, 龚建, 王侃, 董传江, 荣茹, 鲁艺. 中子多重性探测器搭建及参数标定[J]. 清华大学学报(自然科学版), 2014, 54(2): 159-163.
Ligao CHEN, Xiaobo LIU, Jian GONG, Kan WANG, Chuanjiang DONG, Ru RONG, Yi LU. Neutron multiplicity counter design and calibration. Journal of Tsinghua University(Science and Technology), 2014, 54(2): 159-163.
链接本文:  
http://jst.tsinghuajournals.com/CN/  或          http://jst.tsinghuajournals.com/CN/Y2014/V54/I2/159
  NPL-NCS实验装置
  信号连接及混合示意图
  R+AA计数偏差随预延迟值的变化曲线
  RSD随门宽和预延迟变化曲面图
252Cf
编号
Sm/s S0/s Dm/s D0/s Sm/Dm S0/D0
B≠0 B=0 B≠0 B=0 B≠0 B=0
1# 63.343 63.341 63.345 5.959 5.958 5.959 10.630 10.631 10.629
2# 81.415 81.412 81.418 7.760 7.759 7.761 10.492 10.493 10.490
3# 142.360 142.350 142.370 13.697 13.693 13.701 10.394 10.396 10.392
4# 709.750 709.510 709.980 70.795 70.701 70.886 10.025 10.035 10.016
5# 2 135.201 2 133.402 2 137.305 202.862 202.171 203.643 10.525 10.552 10.495
6# 19 387.123 19 550.235 19 557.316 1 814.721 1 876.522 1 879.432 10.683 10.418 10.406
  不同修正方法下的SD
252Cf编号 Tm/s T0/s Sm/Tm S0/T0
1# 0.332 0.349 191 181
2# 0.433 0.456 188 179
1#+2# 0.752 0.792 189 180
3# 3.860 4.160 184 171
4# 9.290 10.800 230 197
5# 10.200 110.011 1 910 179
  修正前后的T值对比
252Cf编号 计数率/cps fd ft τ/μs
1# 63.3 0.520 67 0.303 15 58.69
2# 81.4 0.527 56 0.307 76 58.38
3# 142.4 0.532 61 0.305 87 58.35
4# 709.6 0.552 57 0.322 44 58.27
5# 2 135.2 0.527 31 0.279 01 58.11
6# 19 387.3 0.531 85 0.308 18 53.79
  不同252Cf源强度下的门份额值
Pu编号 测量时间/h m/g
(真实值)
m/g
(测量值)
氧化物的质量分数
(真实值)
氧化物的质量分数
(测量值)
RSD/%
1# 3 496.2 502.8 0 -0.02 0.88
2# 6 2 561.0 2 302.3 0 -0.02 1.32
  NPL-NCS对两个金属Pu样品的分析结果
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