加载中
加载中
表情图片
评为精选
鼓励
加载中...
分享
加载中...
文件下载
加载中...
修改排序
加载中...
【随缘测试邀请】中子探测闪烁体

IMG_20221111_120709.jpg

近一年多来,我一直在尝试触摸中子探测的领域,从闪烁体到正比管,着实走过了一段充满乐趣而富有意义的旅程。

从一开始,我便萌生了自制探测器的想法,中子虽然在环境中无处不在,探测它的方法却远少于探测α、β和γ射线,加之探测硬件要求较高 ,价格也水涨船高,中子对于爱好者来说始终是一个小小的门槛。

因此,我试制了探测快中子和慢中子的闪烁体,出于种种考虑,最终分别有了成型的、但均基于硫化锌探测重带电粒子原理的方案,尽管之后已经用不到自制的闪烁体,我还是有点希望付出的精力可以留下些痕迹。

对于快中子:采用反冲质子法;

对于慢中子:采用灵敏核素+硫化锌法。

这些方案并不见得有什么优越性,在一些关键参数上甚至远逊于昂贵的商品(尤其是正比计数管!)但最重要的是成本相较下来很低,这条邀请就是希望有机会和各位大佬多多交流,同时进一步吸取建议,在测试大体完成后,可能会试着让工艺稳定下来,实现中子探测自由。


技术细节:

快中子闪烁体:探测中子的能量阈值>0.5~1MeV,能谱除了低能处的X-γ干扰外,一般无明显峰值,这是由硫化锌的分辨率、中子-反冲质子的能量分布以及诸多因素共同决定的。

效率:低能时效率很差并淹没在噪声中,中子能量增高,效率趋于1%左右;对于通过理想条件下点状(α,n)反应生成的中子,在幅度甄别了10R/h的γ后,效率期望在0.9%左右。

对于fusor和裂变谱,由于中子平均能量低,期望效率则会更低,具体和仪器的结构及周围的实际环境和其他几何因素有关。

注意:不能使用慢化体,对于低能光子的干扰,可用铅皮屏蔽,不会明显降低效率。

慢中子闪烁体:探测中子的效率随中子能量升高迅速降低,本质上利用了B-10与Li-6与中子的核反应,产物与硫化锌作用从而发光。

由于粘结剂含有氢,故对于快中子有稍大于理论的响应。

注意:一般需要使用慢化体,推荐厚度>3cm,在裸闪烁体时,对于慢中子的效率可能还没有对MeV级别快中子的高。


PMT选型:大多数光电倍增管都可以,甚至于掉渣的国产GDB-423(四碱级,多用于红外探测)也可以勉强使用,但推荐使用CR105或GDB44F或其他综合性能较好的、灵敏区在300-650nm的双碱级PMT。


这条邀请主要面向拥有fusor或其他条件的爱好者(但请注意,测试结果并不能代表是否真的存在中子,请务必注意安全。)

限于我自己没做多少原材料,手头存货不足,现在还没开始小批量试做,最后也没那么多钱,这次邀请能交流的人数有限,会优先提供给能力充足的朋友。

需要有脉冲幅度甄别或多道分析的能力,有比较成熟的中子来源(环境本底中子不算噢,除非海拔很高),联系我,我在做好后会给你发过去。


花费:闪烁体本身是不要钱的;可以的话我希望邮费自理,尤其是距离远些的朋友(

工期:做这个东西有点费劲,加上我超能咕还是懒狗,所以可能会拖很久,快中子闪烁体相对快一些,慢中子闪烁体会慢一些甚至可能由于某些因素一直拖,不过热中子不会热一些。

要求:帮我收集一些有用的数据就最好啦。


新版本公告
~~空空如也

想参与大家的讨论?现在就 登录 或者 注册

巨大橘子
进士 学者 机友
文章
22
回复
148
学术分
1
2021/04/10注册,23分25秒前活动
暂无简介
主体类型:个人
所属领域:无
认证方式:手机号
IP归属地:上海
插入公式
评论控制
加载中...
文号:{{pid}}
投诉或举报
加载中...
{{tip}}
请选择违规类型:
{{reason.type}}

空空如也

笔记
{{note.content}}
{{n.user.username}}
{{fromNow(n.toc)}} {{n.status === noteStatus.disabled ? "已屏蔽" : ""}} {{n.status === noteStatus.unknown ? "正在审核" : ""}} {{n.status === noteStatus.deleted ? '已删除' : ''}}
  • 编辑
  • 删除
  • {{n.status === 'disabled' ? "解除屏蔽" : "屏蔽" }}
我也是有底线的