一種多層涂硼MWPC的高分辨2D位置靈敏熱中子探測器的研制.pdf

1、中子散射技術是當前研究物質內部結構和動力學的理想探測手段，已廣泛應用于各個學科領域。隨著中國散裂中子源（CSNS）的建設，為了滿足未來中子散射譜儀對高性能中子探測器組建成大規(guī)模探測系統(tǒng)的需求，同時面臨近年來出現(xiàn)3He氣體資源嚴重供應不足的國際形勢，我們展開了基于10B轉換膜的多絲正比室（MWPC）來代替價格昂貴的高氣壓3He中子探測器的新型中子探測技術的研究。
　　本論文主要通過深入了解多絲正比室的特性，采用 M.C.模擬和理論計

2、算中子探測效率得到最佳設計參數(shù)，來指導探測器的單元設計和結構優(yōu)化。通過采用多層結構現(xiàn)實高探測器效率，對于10單元層數(shù)的多層結構而言，10B薄膜中子探測效率可達到50％。本文中闡明了對探測器結構設計、工作氣體選擇以及絲張力和間距的嚴格檢測等關鍵技術的研究。
　　在多絲正比室探測器的制作工藝關鍵技術研究中，研制了一套便攜、快速的多絲正比室絲張力測量系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用極短脈沖電流使得被測絲震動，通過測量振動信號來分析得到絲的固有頻率。本系

3、統(tǒng)能夠精準、快速的直接測量絲的固有頻率，可在3~5s內完成測量，測量誤差約為0.6%。并對制作好的陽極絲平板進行張力均勻性測量，偏差在3.5%之內，說明絲張力控制均勻，也確保了探測器性能的穩(wěn)定性。同時，為了制作光滑平整的陰極窗來確保電場的均勻性，參與研制了一臺有效面積為250mm×250mm拉膜機。最后，搭建X光機探測器性能測試平臺，完成探測器的初步性能的測試，并采用241Am-α源進行信號測試，表明探測器能夠穩(wěn)定正常的工作。