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第一代伴随粒子靶管的研制

赵单鹏 许鹏 鲍杰 张凯 苏明 阮念寿 周满 夏琦

赵单鹏, 许鹏, 鲍杰, 等. 第一代伴随粒子靶管的研制[J]. 强激光与粒子束, 2018, 30: 116003. doi: 10.11884/HPLPB201830.180204
引用本文: 赵单鹏, 许鹏, 鲍杰, 等. 第一代伴随粒子靶管的研制[J]. 强激光与粒子束, 2018, 30: 116003. doi: 10.11884/HPLPB201830.180204
Zhao Danpeng, Xu Peng, Bao Jie, et al. Development of the first-generation associated particle tube[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2018, 30: 116003. doi: 10.11884/HPLPB201830.180204
Citation: Zhao Danpeng, Xu Peng, Bao Jie, et al. Development of the first-generation associated particle tube[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2018, 30: 116003. doi: 10.11884/HPLPB201830.180204

第一代伴随粒子靶管的研制

doi: 10.11884/HPLPB201830.180204
详细信息
    作者简介:

    赵单鹏(1993-),男,硕士研究生,主要从事中子应用研究;562179548@qq.com

    通讯作者:

    许鹏(1976-),男,教授,主要从事军控核查研究;xupeng76345@163.com

  • 中图分类号: O59

Development of the first-generation associated particle tube

  • 摘要: 研究伴随粒子成像技术(API),就必须研制带有伴随粒子探测器的伴随粒子靶管,因而对D-T反应及其产物中子与α粒子的关系、伴随α粒子探测器及其输出电路等关键技术进行了研究。综合考虑不同类型的D-T中子发生器,制作了一个相对可靠、安全的D-T中子发生器。通过实验测试了多阳极光电倍增管(PSPMT)及其两种输出电路的性能,证明了SCDC输出电路路具有比DPC输出电更小的畸变和更高的位置分辨。实验验证了第一代带伴随粒子探测器的伴随粒子靶管的设计方案的可行性,测得伴随α粒子与中子在时间和位置上的关联,中子角度不确定度为7°,与理论相符。
  • 图  1  中子和α粒子在COM与LAB的出射角度

    Figure  1.  Exit angle of neutron and alpha particles in COM and LAB

    图  2  α与n之间的角度关系[8]

    Figure  2.  Relationship between α particle and neutron[8]

    图  3  α粒子的能量及TOF

    Figure  3.  Alpha particles' energy and time-of-flight (TOF)

    图  4  3.5 MeV 4He粒子的模拟结果

    Figure  4.  Simulation result of 3.5 MeV 4He particles

    图  5  130 keV D粒子的模拟结果

    Figure  5.  Simulation result of 130 keV D particles

    图  6  离散位置读出电路读出法的电阻网络[11]

    Figure  6.  Resistor network for discretized position readout circuit

    图  7  均衡电荷分配电路电阻网络

    Figure  7.  Resistor network for symmetric charged division circuit

    图  8  条形孔面板

    Figure  8.  Strip hole panel

    图  9  DPC电路测试结果

    Figure  9.  Test results of DPC circuit

    图  10  SCDC电路测试结果

    Figure  10.  Test results of SCDC circuit

    图  11  第一代伴随靶管

    Figure  11.  The first generation associated target tube

    图  12  电子学系统

    Figure  12.  Electronics system

    图  13  关联中子数据

    Figure  13.  Date of associated neutrons

    表  1  两种粒子在铝膜中的模拟结果

    Table  1.   Simulation results of two kinds of particles in aluminum film

    particle type energy/MeV target range/μm error/μm
    D 0.13 Al 1.18 0.12
    4He 3.5 Al 13.1 0.26
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出版历程
  • 收稿日期:  2018-07-27
  • 修回日期:  2018-09-29
  • 刊出日期:  2018-11-15

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