高能闪光照相中陡坡准直体成像性能实验.pdf.pdf

核物理与等离子体物理
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式中: 为闪烁探测器中子灵敏度,、厂·; 为第次测量的长计数器计数; ,为第次测量中被测闪烁
探测器输出中子波形面积,.; 为长计数器效率,定义为长计数器的净计数Ⅳ:即扣除本底等因素引
起的计数后的计数与长计数器表面法线方向单位立体角内的入射中子数比;为中子散射因子。
单次测量脉冲中子源的产额为

式中, 为第次脉冲中子产额;为第次闪烁探测器中子波形面积。
闪烁探测器响应时间决定于闪烁体发光衰减时间、闪烁体尺寸、光电倍增管渡越时间展宽、放大器时
间响应及分布参数等因素。采用单粒子法进行测量,给出探测器时间响应特征量半高宽、上升时间、衰减
时间等,忽略示波器的时间响应因其远小于探测器的响应时间,得到探测器时间响应函数特征量:上升
时间为.,半高宽为.,下降时间为。
利用闪烁探测器进行脉冲中子产额测量的不确定度主要由中子灵敏度标定不确定度和面积测量不确
定度决定。根据式、式可得闪烁探测器测量单次脉冲中子产额的相对标准不确定度为
【
式中, : ,为闪烁探测器的单个通道的统计涨落。甜一功,—
—:
,而:
、
很小可以忽略,故式可以简化为
、/【
式的前项主要与长计数器的散射因子、效率及总计数的不确定度有关,第项中子波形面积的
不确定度与双通道闪烁探测器各个通道的统计涨落有关,由闪烁探测器中的核反应过程的统计涨落和测量
仪器的测量不确定度组成,实验中,用相对比较法和中子激活探测器作为中子产额,该相对值证明了在中
子产额测量范围内面积测量的不确定度约%。根据式不确定度数据计算得到单次脉冲中子产额测量的
标准不确定度约为%,综合考虑脉冲中子源出射中子分布的不均匀性、长计数器距离测量的不确定度、
空气对靶中子的衰减作用、将长计数器视为点探测器所带来的不确定度等计算得到闪烁探测器中子产额测
量相对不确定度小于%。
. 高能闪光照相中陡坡准直体成像性能实验
肖智强刘军胡八一刘瑞根
高能闪光光照相技术在国防科研中有广泛的应用背景。样品是由高密度、高原子序数
材料组成的大光程层同心球壳组件,是专门用于考察闪光照相成像质量的静态测试样品。对样品进
行闪光照相时,散射非常严重,因此选择合适的准直方式来降低散射对清晰图像的获得非常重要。研究表
明,散射主要来自于后防护锥和样品自身,样品散射又主要是由于外层的轻物质引起的,因此减小射
向后锥和样品外层区域的射线照射量,从源头上降低散射产生的机会,就成了准直设计中优先考虑的技
术措施,陡坡准直体又称倒锥准直体或坡度准直体可实现这种降散射的目的。直观上看,陡坡准直体与
中国工程物理研究院科技年报
一般喇叭形准直体的不同之处在于使用时其大孔端对着光源,小孔端对着被照样品,如图所示。实验
比较了一般准直体与陡坡准直体在样品照相中的降散射功能。
图陡坡准直体对射线的衰减作用示意图
实验比较了个准直体的成像质量,所用准直体参数如表所示,这些准直体根据照相几何布局、屏
/接收系统的探测能力等设计,并进行了细致的蒙卡模拟计算。
表实验中所用的个准直体参数
脉冲光源由神龙号产生,被照样品为样品,荧光增感屏/胶片组合为图像接收系统,
曝