放射性核束实验前向多中子关联谱仪研制

对小范围内若干个中子进行准确的关联测量是当前放射性核束物理实验研究的前沿课题。前向多中子关联谱仪是实现这种测量的关键技术手段。用闪烁体探测单元组成的新谱仪的核心问题是如何实现中子、反冲质子能量、位置的准确测量以及如何排除不同探测单元间的串扰中子。采用飞行时间方法测量中子能量，用两端读出时间差确定位置，用中子飞行方向跟踪法排除串扰信号。时间分辨达到200ps以下(FWHM)，位置分辨达到6cm以下(FWHM)，能量分辨达到1%以下。在5m左右飞行距离，使重建的不变质量分辨达到物理实验要求。通过实验测量和蒙特卡罗模拟计算，确定探测器的几何构形和谱仪整体结构以及判别串扰中子的定量条件，使串扰中子的排除率达90%以上，损失的探测效率在几何效率的10%以下。将探测单元多层叠加，使得对30-100MeV的单中子探测效率达到70%左右。探测器展开角度达到横向±10 ，纵向±5 。