氟化鋇探測器的設(shè)計組裝和性能測試.pdf

1、為了精確測量keV能區(qū)的中子俘獲截面，中國原子能科學研究院經(jīng)過詳細的設(shè)計研究提出要建造一套4π全吸收型BaF<,2>探測器(GTAF：Gamma-ray Total Absorption Facility)，這樣的探測器對γ射線有很高的探測效率和好的能量和時間分辨，并且由于它的時間分辨在600ps左右，所以俘獲中子的能量可以通過飛行時間測定。這些特征組合起來使得這樣的探測器可以以很高的精度測定兩種同位素的俘獲截面比。 4πBaF

2、<,2>探測器是由12個五邊和30個六邊棱臺形氟化鋇晶體組成一個厚度為15cm的4<,π>探測器，中心有一個半徑為10cm的空腔。所有的晶體都有反射層并通過光學硅油耦合與光電倍增管連接，組成獨立的γ射線探測器單元。每個探測器模塊對置于中心的γ射線源幾乎具有相同的立體角。 本文即詳細描述了設(shè)計組裝和測試單個BaF<,2>晶體探測器的全過程，包括晶體材料選擇，反射層包裝方法以及單個探測器的組裝測試，包括40塊探測器的能量分辨率測試，

3、并對分辨率的長期穩(wěn)定性進行了監(jiān)測；還測定了BaF<,2>探測器的時間分辨能力以及對γ射線的探測效率。 結(jié)果表明，晶體反射層的選擇和包裝方法對于探測器的分辨率影響很大，在選擇了較好的的反射層條件后，單個BaF<,2>晶體探測器對于662keV的γ射線分辨一般在14﹪左右。時間分辨能力為670ps左右。在經(jīng)過4至5個月之后，探測器分辨率會有不同程度的下降，挑選出5個探測器，在改變了晶體處理方法后發(fā)現(xiàn)，大部分探測器的分辨率穩(wěn)定性得到了