中國散裂中子源是我國第一座基于強(qiáng)流質(zhì)子加速器的高通量脈沖中子源,可提供2.5×10¹⁶(cm^-2s^-1)通量的脈沖中子束流。多功能反射譜儀是中國散裂中子源一期建設(shè)的三條譜儀之一,要求探測器具有200×200mm²的有效面積,50%（@2?）以上的探測效率和2mm的位置分辨。基于此要求,多功能反射譜儀采用基于³He氣體的高氣壓二維多絲室探測器。本論文以滿足多功能反射譜儀探測器的性能為要求,對高氣壓二維多絲室探測器進(jìn)行研制。模擬不同氣壓³He氣體對中子的轉(zhuǎn)換效率和不同碳?xì)錃怏w、碳氟氣體、惰性氣體對質(zhì)子-氚核的阻止能力,選擇6atm³He+2.5atmC₃H₈作為高氣壓多絲室探測器的工作氣體。高氣壓二維多絲室探測器的核心絲室設(shè)計(jì)是決定探測器性能的關(guān)鍵。對探測器的不同結(jié)構(gòu)核心絲室的場強(qiáng)、氣體增益和感應(yīng)電荷分布進(jìn)行模擬,以及對不同結(jié)構(gòu)核心絲室采用重心讀出方法和數(shù)字讀出方法進(jìn)行性能測試,優(yōu)化設(shè)計(jì)出高氣壓... 

【文章來源】：蘭州大學(xué)甘肅省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：144 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 引言
    1.1 中子散射應(yīng)用
    1.2 中子源
        1.2.1 同位素中子源
        1.2.2 反應(yīng)堆中子源
        1.2.3 散裂中子源
        1.2.4 中子反射譜儀
    1.3 中子探測方法
        1.3.1 氣體探測器
        1.3.2 閃爍體探測器
        1.3.3 半導(dǎo)體探測器
        1.3.4 其它類型中子探測器
    1.4 選題意義
    1.5 論文結(jié)構(gòu)
第2章 二維多絲室探測器的模擬優(yōu)化研究
    2.1 二維多絲室的基本結(jié)構(gòu)
    2.2 工作氣體的模擬選擇
        2.2.1 中子轉(zhuǎn)換氣體的選擇
        2.2.2 阻止氣體的選擇
    2.3 場強(qiáng)分布的模擬
    2.4 氣體增益的模擬
        2.4.1 不同陽極絲直徑的增益
        2.4.2 不同陽極絲間距的增益
        2.4.3 不同電極平面間距的增益
3He與C₃H₈氣體比例增益">        2.4.4 不同³He與C₃H₈氣體比例增益
    2.5 感應(yīng)信號的模擬
    2.6 本章小結(jié)
第3章 探測器核心絲室結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)優(yōu)化研究
    3.1 讀出方法的介紹
        3.1.1 重心讀出方法
        3.1.2 數(shù)字讀出方法
        3.1.3 延遲線法
        3.1.4 讀出方法與絲結(jié)構(gòu)的關(guān)系
    3.2 核心絲室的性能測量
        3.2.1 測量的核心絲室結(jié)構(gòu)
        3.2.2 電子學(xué)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)介紹
        3.2.3 坪曲線的測量
        3.2.4 能量分辨的測量
        3.2.5 位置分辨的測量
        3.2.6 成像測量
    3.3 陽極絲調(diào)制研究
        3.3.1 陽極絲調(diào)制的實(shí)驗(yàn)設(shè)置
        3.3.2 陽極絲調(diào)制的模擬
        3.3.3 陽極絲調(diào)制的實(shí)驗(yàn)
    3.4 本章小結(jié)
第4章 高氣壓二維多絲室中子探測器的研制
    4.1 核心絲室的制作
        4.1.1 核心絲室結(jié)構(gòu)的設(shè)定
        4.1.2 拉絲張力的確定
        4.1.3 陽極絲板和上陰極絲板的制作
    4.2 核心絲室的性能測試
        4.2.1 計(jì)數(shù)率測試
        4.2.2 位置分辨和成像測試
        4.2.3 核心絲室的烘烤研究
    4.3 高氣壓腔體及凈化系統(tǒng)的研制
        4.3.1 高氣壓腔體的研制
        4.3.2 凈化系統(tǒng)的研制
    4.4 高氣壓腔體及凈化系統(tǒng)的氣密性測試
        4.4.1 氦質(zhì)譜儀檢漏
        4.4.2 抽真空測試
4He保壓測試">        4.4.3 ⁴He保壓測試
    4.5 探測器的整體組裝及工作氣體填充
        4.5.1 漂移電極的制作
        4.5.2 核心絲室與高氣壓腔體的組裝
        4.5.3 探測器運(yùn)輸
        4.5.4 工作氣體填充
    4.6 本章小結(jié)
第5章 高氣壓二維多絲室探測系統(tǒng)的性能測試
    5.1 讀出電子學(xué)系統(tǒng)
        5.1.1 讀出電子學(xué)系統(tǒng)架構(gòu)
        5.1.2 讀出電子學(xué)性能測試
    5.2 數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)
        5.2.1 監(jiān)控界面
        5.2.2 數(shù)據(jù)流說明
        5.2.3 數(shù)據(jù)格式說明
    5.3 實(shí)驗(yàn)裝置介紹
        5.3.1 Am/Be中子源測試
    5.4 中子束流測試
        5.4.1 基線和飛行時(shí)間譜測量
        5.4.2 計(jì)數(shù)坪區(qū)的測量
        5.4.3 位置分辨的測量
        5.4.4 成像測量
    5.5 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
在學(xué)期間的研究成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]多功能中子反射譜儀[J]. 詹曉芝,肖松文,吳巖延,孫遠(yuǎn),韓慶夫,周愛玉,朱濤.  現(xiàn)代物理知識. 2016(01)
[2]中國散裂中子源小角散射譜儀[J]. 陶舉洲.  現(xiàn)代物理知識. 2016(01)
[3]CSNS通用粉末衍射譜儀[J]. 何倫華,陳潔,康樂,張久昶,盧懷樂,羅平.  現(xiàn)代物理知識. 2016(01)
[4]Influence of working gas properties on MWPC anode wire modulation effect[J]. 王小胡,陳孝強(qiáng).  Chinese Physics C. 2015(10)
[5]中國先進(jìn)研究堆中子散射大科學(xué)裝置[J]. 韓松柏,劉蘊(yùn)韜,陳東風(fēng).  科學(xué)通報(bào). 2015(22)
[6]中國散裂中子源[J]. 王芳衛(wèi).  科學(xué). 2014(04)
[7]閃爍探測器在快中子探測方面的應(yīng)用研究[J]. 黎鵬.  科技廣場. 2013(02)
[8]Delay line readout of a large dimension multi-wire proportional chamber[J]. 黎先利,張?jiān)讫?錢浩,許咨宗,汪曉蓮.  中國物理C. 2012(06)
[9]An MRPC for fast neutron detection[J]. 王義,程建平,李元景,羅明,張國光.  中國物理C. 2010(01)
[10]Study of a multi-wire proportional chamber with a cathode strip and delay-line readout[J]. 韓麗英,李奇特,葛愉成,劉洪濤,葉沿林.  中國物理C. 2009(05)



本文編號：2902115