| 题名 | 基于~6Li中子探测器的蒙特卡洛模拟及实验测量 |
| 作者 | 杜龙 |
| 学位类别 | 硕士 |
| 答辩日期 | 2014 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院（上海应用物理研究所） |
| 导师 | 王宏伟 |
| 关键词 | 蒙特卡洛 闪烁体探测器 热中子 探测效率 |
| 学位专业 | 核技术及应用 |
| 中文摘要 | TMSR(钍基熔盐堆）中子物理实验装置为15MeV电子直线加速器驱动的白光中子源，采用15MeV电子束轰击圆柱形钨靶，通过韧致辐射和(,n)反应产生峰值能量在1MeV左右的中子,经过聚乙烯/石墨慢化以后，得到从0.025eV到15MeV的连续能量中子束，用于钍基熔盐堆（TMSR）钍-铀循环中的关键核数据截面的测量及中子探测器研究。中子注量率，能谱测量（利用飞行时间TOF技术），效率刻度是核数据测量的关键因素，在总截面及俘获截面的测量中，中子飞行时间TOF探测器以及伽马探测器的性能对于提高核数据的测量精度至关重要，6Li作为一个具有较高热中子反应截面的特殊核素之一，在热中子及共振中子截面测量中发挥了重要的作用，因此研究几种不同类型含6Li中子探测器的尺寸大小、本底情况和探测效率曲线就具有非常重要的意义。 我们研究的碘化锂晶体（6LiI）、氟化锂粉末（6LiF(ZnS)）和锂玻璃（Li Glass）热等中子探测器材料，具有中子探测效率高，探测器尺寸小等优点，它是目前制作技术成熟，用途广泛的中子探测器之一，例如在环境监测，国土安全，地质测井，中子成像等中子测量方面都有广泛应用。 本工作从理论模拟和实验测量两方面研究了基于6Li中子探测器探测效率等相关性质。理论方面：首先模拟不同尺寸的6LiI和natLiI晶体的中子探测效率，研究了含6Li锂玻璃闪烁探测器的中子探测效率，不同尺寸6LiF的中子探测效率，分析了LiI/LiF晶体与塑料闪烁体组成的组合探测器的中子探测效率，最后模拟计算了6LiI和natLiI探测器对反应堆热中子的穿透效率及相关本底情况。实验方面：利用放射源，对LiI晶体的中子及伽马谱有了初步的探究，再利用反应堆热中子进行了准确的效率刻度，实验结果表明：10mm厚度的富集6Li的LiI晶体（96%6LiI）对热中子的探测效率可以达到约90%，而天然丰度LiI晶体（7.5%6Li）对热中子的探测效率也达到约70%，从幅度谱中可以明显的区分中子和伽马射线，因此基于6Li的碘化锂和锂玻璃中子探测器在探测效率和中子/伽马幅度甄别上满足实验测量TOF谱的需求，可以作为TOF能谱测量的终止时间探测器及中子通量监测探测器。 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2015-03-13 |
| 内容类型 | 学位论文 |
| 源URL | [http://ir.sinap.ac.cn/handle/331007/14764]  |
| 专题 | 上海应用物理研究所_中科院上海应用物理研究所2011-2017年 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 杜龙. 基于~6Li中子探测器的蒙特卡洛模拟及实验测量[D]. 中国科学院研究生院（上海应用物理研究所）. 2014. |
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