2-23 塑料闪烁体时间响应测量

王根兴 杨建伦

　　为了测量DT燃料燃烧时间，设计建造了一套快速、高灵敏的中子探测器系统，它是由快塑料闪烁体和高收光效率的透镜传光系统及高速条纹相机组成。整个探测系统的时间响应函数，主要由塑料闪烁体时间响应函数与透镜传光系统及高速条纹相机响应函数的卷积决定。为此必须实验研究塑料闪烁体时间响应。

　　利用本室波长1.06mm的锁模激光器,产生的激光序列脉冲，它是由10~11个序列小脉冲组成，小脉冲宽度为40~60ps，小脉冲间隔为9ns, 经过三倍频后, 用0.35mm激光激励塑料闪烁体发光, 经透镜系统收光后, 由条纹相机记录。若采用单次提取，经倍频晶体倍频后，光强太弱，不能激发闪烁体发光，所以，只能利用序列脉冲，用序列的前几个小脉冲中的一个来触发条纹相机，经延迟后，记录后面小脉冲激励的闪烁体发光光波形。

　　若塑料闪烁体的时间响应为H(t ), 透镜系统及条纹相机的响应函数为G(t ), 则记录输出的光波形F(t )是H(t )和G(t )的正卷积。即F(t )=∫H(t )*G(t )dt, 实验测量了F(t )和G(t ),经反卷后可得到H(t )。实验研究了四种塑料闪烁体的发光情况，ST-401、ST-1423、BC-422、NE-111,初步实验结果，前沿<100ps,衰光系数t 值为1.2ns左右，表1为反卷数学处理结果。

表1 几种塑料闪烁体发光衰减时间τ值