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不同厚度ST401中子能谱响应测量与分析

李阳 张艳红 盛亮 张美 姚志明 段宝军 赵吉祯 郭泉 严维鹏 李国光 胡佳琦 李豪卿 李郎郎

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不同厚度ST401中子能谱响应测量与分析

李阳, 张艳红, 盛亮, 张美, 姚志明, 段宝军, 赵吉祯, 郭泉, 严维鹏, 李国光, 胡佳琦, 李豪卿, 李郎郎

Neutron Spectrum Response of ST401 Scintillators with different thicknesses

Li Yang, Zhang YanHong, Sheng Liang, Zhang Mei, Yao ZhiMing, Duan BaoJun, Zhao JiZhen, Guo Quan, Yan WeiPeng, Li GuoGuang, Hu JiaQi, Li HaoQing, Li LangLang
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  • 在MeV能段脉冲中子测量中,塑料闪烁体是应用最为广泛的一种材料,其中子能谱响应是脉冲中子能谱测量所需的关键数据。基于中国散裂中子源白光中子束线,使用飞行时间法测量了0.5mm~10mm共5种不同厚度塑料闪烁体ST401对0.5~100MeV能段的中子能谱响应曲线,分析了束内伽马、伽马闪产生的闪烁体慢成分和中子源脉宽对中子能谱响应的影响。受有限体积闪烁体边界效应影响,不同厚度中子能谱响应曲线形状接近对数曲线,质子逃逸是闪烁体能谱响应曲线偏离线性的主要原因,闪烁体越厚,偏离线性的中子能量越高。
    In the measurement of pulsed neutrons in the MeV energy range, plastic scintillators are one of the most widely used materials, and their neutron energy spectrum response is the key data required for pulsed neutron energy spectrum measurement. Base on the time of flight(TOF) method, the neutron energy spectrum response of ST401 plastic scintillator with 5 different thicknesses from 0.5 to 10 mm were measured for the 0.5 to 100 MeV energy range on the white neutron source(WNS) beamline of the China Spallation Neutron Source(CSNS). The effects of in-beam gamma rays, the slow component of scintillators produced by the gamma flash and the pulse width of the neutron source on the measurement of neutron spectrum response were analyzed. Due to the boundary effect of the finite volume of the scintillator, the neutron energy spectrum response curves of ST401 with different thicknesses are approximately logarithmic, and proton escape is the main reason for the deviation of the curve from linearity. The thicker the scintillator, the higher neutron energy that deviates from linearity.
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  • 上网日期:  2024-10-29

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