本論文以加速器驅動次臨界系統(tǒng)（ADS）為主要研究背景，介紹了液體閃爍體探測器的探測機理及相關物理特性，研究了ADS系統(tǒng)中散裂中子源的產生及分布特點以及高能中子與液體閃爍體相互作用產生的次級粒子的能譜、次級粒子的能量沉積和光輸出，并結合FLUKA蒙特卡羅程序的模擬結果討論了入射中子能量、中子入射位置、探測器的尺寸和探測閾值對探測效率的影響。本文為幾十MeV到1GeV的高能中子的探測提供了參考依據(jù)。 本論文應用FLUKA蒙特卡羅程序對一系列能量的高能質子與一定厚度的Al、Fe和Pb靶的散裂反應進行了模擬，并將獲得的雙微分截面的模擬結果與實驗數(shù)據(jù)進行對比，確定了ADS散裂中子源的能量范圍和空間分布。通過模擬一系列能量的準直單能中子源與NE213液體閃爍體的相互作用，獲得了相互作用中產生的次級粒子的能譜，分析了各次級粒子的能量沉積特點，從而確定了閃爍體的主要發(fā)光位置和模擬中需主要考慮的次級粒子類型，并總結出探測器尺寸對探測效率的影響。本文通過設定FLUKA中相關卡片的參數(shù)，將Birks公式應用到模擬研究中，實現(xiàn)了粒子沉積能量向光輸出的轉化功能，模擬了一系列能量的高能中子在NE213閃爍體中產生...

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 ADS 簡介及發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.1 ADS 基本原理
        1.2.2 ADS 發(fā)展及現(xiàn)狀
    1.3 閃爍體中子探測器及發(fā)展現(xiàn)狀
        1.3.1 閃爍體中子探測器
        1.3.2 閃爍體探測器的發(fā)展現(xiàn)狀
    1.4 論文工作研究目的及內容
第2章 液體閃爍體中子探測器
    2.1 液體閃爍體探測器的探測原理
    2.2 NE213 液體閃爍體
    2.3 閃爍體的發(fā)光機理
    2.4 閃爍體光輸出與粒子能量沉積
    2.5 探測效率
        2.5.1 探測效率的定義
        2.5.2 碳的影響
        2.5.3 閃爍體尺寸的影響
    2.6 閃爍體探測器的脈沖形狀甄別
    2.7 飛行時間
    2.8 本章小結
第3章 蒙特卡羅模擬的實現(xiàn)
    3.1 FLUKA 算法
        3.1.1 FLUKA 中離子-離子相互作用
        3.1.2 強子相互作用
        3.1.3 電子和光子
        3.1.4 帶電粒子的傳輸
        3.1.5 核子-核子相互作用
    3.2 FLUKA 運行文件的設定
        3.2.1 標題的設定
        3.2.2 粒子源的設定
        3.2.3 幾何體和材料的設定
        3.2.4 數(shù)據(jù)獲取方式
        3.2.5 ROOT 數(shù)據(jù)分析工具
    3.3 本章小結
第4章 模擬結果及討論
    4.1 散裂反應
    4.2 次級粒子能譜
    4.3 次級粒子的能量沉積
    4.4 光輸出
    4.5 能量對探測效率的影響
    4.6 中子入射位置對探測效率的影響
    4.7 探測器尺寸對探測效率的影響
        4.7.1 探測器長度對探測效率的影響
        4.7.2 探測器直徑對探測效率的影響
    4.8 探測閾值對探測效率的影響
    4.9 本章小結
結論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文和取得的科研成果
致謝



本文編號：3766218