基于GEM的位置灵敏热中子探测器研究

研究基于气体电子倍增器（GEM）的位置分辨热中子探测器。位置分辨热中子探测器一直是国外许多实验室致力研究的课题，是中子衍射谱仪的关键设备。近年来我国计划中的大科学工程散裂中子源中，它也是关键设备。位置分辨热中子探测器同时也是中子应用技术的基础，有着强烈的应用背景。该探测器的关键要求是能够大面积制造、足够的探测效率和位置分辨，本研究试图在这一领域实现新技术探索和创新。方案采用近年来的最新成果GEM，采用独立硼-10转换膜，构成位置分辨热中子探测器。物理模拟和数值计算表明，方案可以满足这些关键要求。世界重要实验室近年来成功发展出GEM表面硼-10转换体覆盖的级联探测器，但有转换体有效面积不足等缺点。本申请项目与国际已经采用的GEM表面覆盖相比，提高了转换体有效面积，改进了电离产生的电荷收集和输运过程的质量，在不显著增加成本的前提下，有望进一步提高探测效率和能量分辨。