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原子能科学技术 2023年第11期57卷 2218-2224页

作者：夏庆中蒋勇夏广新何铁中国工程物理研究院成都科学技术发展中心四川成都610299 四川海鹏里科技有限公司四川成都610059

在慢热中子探测领域,为应对3he气体资源的日益短缺,迫切需要研究新型中子探测器以替代3he气体探测器。基于^(6)Li F/ZnS(Ag)的闪烁体材料由于具有中子截面大、探测效率高、γ抑制强等特点,是较为理想的中子探测材料。本文采用蒙特卡罗程... 详细信息

在慢热中子探测领域,为应对3he气体资源的日益短缺,迫切需要研究新型中子探测器以替代3he气体探测器。基于^(6)Li F/ZnS(Ag)的闪烁体材料由于具有中子截面大、探测效率高、γ抑制强等特点,是较为理想的中子探测材料。本文采用蒙特卡罗程序MCNP5构建闪烁体结构模型,在不同质量比、厚度参数条件下计算了中子探测效率,并对闪烁体结构参数进行了优化设计。利用纯国产的^(6)Li F和ZnS(Ag)材料研制了不同质量比和不同厚度的^(6)Li F/ZnS(Ag)闪烁体。通过252 Cf源和60 Co源测试了不同厚度和不同质量比条件下^(6)Li F/ZnS(Ag)闪烁体的探测效率及γ灵敏度。测试结果表明,^(6)Li F和ZnS(Ag)质量比1∶3、厚度400μm是较为理想的中子探测参数。新研制的^(6)Li F/ZnS(Ag)闪烁体的热中子探测效率达到30%以上,对γ具有较强的抑制能力,在45 mV阈值设置条件下γ灵敏度可达10-7。

关键词： 3he短缺探测效率 ^(6)Li F/ZnS(Ag)闪烁体 γ灵敏度

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