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掺钆高阻性板室(RPC)热中子探测器研究

胡继峰  
【摘要】: 本文首先给出掺钆(Gd)高阻性板室(RPC)热中子探测器基本原理,特别是Gd与热中子的反应机理。其次,根据探测器结构建立了模拟模型,利用MCNP和Garfield程序模拟了粒子与RPC热中子探测器的作用过程,计算了换体Gd203的合适厚度和RPC探测器对中子、γ的灵敏度,给出了热中子和1.25MeV能量γ与探测器作用产生的电子能谱。利用模拟数据研究了RPC热中子探测器的探测效率和时间分辨随电场、混合气体比例的变化规律,得到了最佳的电场强度和混合工作气体比例。根据模拟结果设计和研制了掺钆RPC热中子探测器,最后,对掺钆高阻性板室(RPC)热中子探测器性能进行了测试。用γ射线吸收法对探测器膜的厚度进行了测量;对探测器的示波器信号进行了研究;使用探测器对常见的Na-22和Cs-137γ放射源进行了测试,得到了信号幅度谱,初步研究了能量分辨;还利用D-D中子管经过慢化提供的热中子测试了探测器的探测效率,找到提高探测效率最佳条件。


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