2-66　银激活中子探测器灵敏度标定实验

　　银激活计数器是一种慢化型计数器，探头为一个260mm´270mm´130mm的聚乙烯块，里面插入5只J306β型G-M计数管，管子外面包一层10cm´0.25mm的银箔，多个管子并联工作，工作电压400V，单管允许最大计数率为30000c/min。管子经过挑选，使各管的坪特性和脉冲幅度值相近，延时器用于控制定标器起始计数的时刻。放电信号延时Dt后，再触发定标器开始计数，以避开放电瞬间的X射线和电磁干扰对计数的影响。

　　整个测量过程为：装置放电产生一次中子脉冲，部分中子进入聚乙烯块被慢化，慢化中子被银箔俘获，激活银发生_b衰变，b粒子被计数管探测，放电Dt后定标器自动记录1min内的脉冲数，定标器读数扣除本底计数后的结果乘以校准系数即得到该次放电的中子产额。每测量一次需5~10min，可使残余的b（2.4min）减弱到可以忽略。

　　由于难于得到与DPF中子能谱，脉冲方式及工作环境都相近的标准中子源，故对探头进行绝对标定比较困难，一般采用相对标定法。在进行相对标定时，又根据标准源照射探头的情况不同可分为3种情况，即：（1）标准中子源脉冲照射，然后对探头进行计数；（2）标准中子源饱和照射截止，然后对探头进行计数；（3）标准中子源饱和，照射并不截止，在饱和放射性活度下对探头进行计数。采用方法（2）来作探头标定。假定标准源装置能谱与待测等离子体中子能谱相近，校准环境的几何关系相同。

　　采用标准中子源饱和照射截止方式和银计数器进行标定，校准计数时先饱和照射，即取照射时间t₀（例如10min）远大于T¢'(24s)，T²(144s),T¢'，T²分别为¹¹⁰Ag和¹⁰⁸Ag的半衰期，照射截止后开始计时，从t₁到t₂时刻总计数为A₀，而测量计数时为脉冲照射，因为等离子体中子发射持续时间t₀（约为100ns）很短，t₀远小于T¢'和T²。相同条件下的总计数为A_x，则一次等离子体中子总产额为Y_x＝4pL^2×h×A_x，而校准系数h=Kf₀/A₀，比例系数K、B有相应公式求得。

　　可见，已知T¢，T²和B，选定计数时间t₁,t₂后，可由上式算出比例系数K，由K，f_o和计数器校准计数A₀,可以得到校准系数h，把焦点装置测量计数A_x乘以h即为一次放电中子产额Y_x，这里关键是要预先确定B值。虽然决定B值的e¢，e²¢，g¢和g²¢各因子难以分别确定，但是作为一个整体，B值可以通过实验测定。取一标准中子源，饱和照射后截止，从t₁到t₂间计数，每次测量不同时间间隔内的计数，同时进行比较，即可求出B值。用产额为9.77´10⁶n/s的Am-Be中子源作为照射源，取t₁＝4s，t₂＝64s(或34s)，或者取t₁=15s，t₂=75s(或45s)。即延时4s（或15s）后计数1min和30s的定标计数A₃₀，A₆₀，实验测出A₃₀，A₆₀，计算出B值，再将B值代入计算K和h。制作了#1和#2银计数器，实验测得延时4s，15s时对应的#1银计数器的B因子为0.15865和0.16016，这时，#2银计数器为0.17906，0.19850。由上面分析和测量方法可见，测得的B值是该探头特定条件下的结果，即使慢化不够充分，银箔较厚，结果仍然正确。慢化不充分和银箔厚度欠佳不过降低探头灵敏度而已。由B因子可算出K因子。

　　考虑标定所用的Am-Be中子源外面所包材料对中子的吸收，Am-Be中子源的衰变及Am-Be中子源的平均中子能量（3MeV）与被测量DPF脉冲中子的中子能量（2.54MeV）之间的差异，再由K因子算得探测器的效率h。