飛翔体内の高エネルギー中性子測定用ホスウィッチ型検出器の応答関数と特性評価の研究

弹内高能中子磷型探测器响应函数及特性评估研究

基本信息

批准号：
15710049
负责人：
高田真志
金额：
$ 2.37万
依托单位：
National Institute of Radiological Sciences
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2004
项目状态：
已结题

项目摘要

航空機搭載用のホスウィッチ型中性子検出器に使用されている液体シンチレータと同じものを使い、入射荷電粒子のエネルギー損失が少ない構造の2インチサイズの検出器を作り、放医研サイクロトロンで、陽子30,50,70MeV、重陽子50MeV、α粒子100MeVを検出器の前面と側面より直接入射して、各荷電粒子の発光量を計測し、簡易式でエネルギーと発光量の関係を置き換えたのと、発光量の発光位置による光の減衰も表現した。MCNPXモンテカルロ法を用いて、38,68MeV中性子をボスウィッチ型検出器に入射させて、生成される2次荷電粒子のエネルギー損失を計算し、その各粒子によるエネルギー損失と発光量の関係を用いて応答関数の計算評価を行った。計算には、プラスチックシンチレータによるコインシデンスも含まれている。この結果をサイクロトロンにプロトン40,70MeVを厚さ4mmのリチウムターゲットに入射させ、そこから生成される準単色中性子を用い、加速器信号を用いたTOF法で検出される中性子エネルギーを同定して38,68MeV中性子の応答関数を得ることができた。得られた実験結果は先の計算と比較し、検出器の分解能を考慮する必要と、低発光量での差異は見られるが、おおむね両者は一致していた。この結果を用いて200MeVまでの応答関数マトリックスを計算し、HIMACでの実験結果と比較検討を行う。陽子と中性子検出時のホスウィッチ検出器からの信号をサイクロトロン(プロトン70MeV)、HIMAC(プロトン160MeV)をデジタルオシロスコープを用いて取得し、得られた結果を反映させて搭載時に使用するデータを自動取得できる装置を製作し、現在、検出器と合わせたテストを行っている。粒子識別は、100nsec以降の信号を認識させることにより、中性子と陽子を十分に弁別できることが分かった。

使用在飞机安装的Hoswich中子检测器中使用的相同液体闪光灯，创建了一个2英寸尺寸检测器，其结构几乎没有入射电荷颗粒的能量损失。质子30、50、70 MEV，Deuteron 50 MeV，100MeVα颗粒直接从探测器的前部和侧面入射，以测量每个带电粒子从每个带电粒子中发出的光量，并且以一种简单的方式，能量和光发射量之间的关系被替换为光的衰减，并且由于光的光量的光含量而引起的光线衰减。使用MCNPX Monte Carlo方法，有38,68个MEV中子出现在Boss Witch型检测器上，以计算产生的二次电荷颗粒的能量损失，并使用每个粒子发出的能量损失与光的光量之间的关系计算响应函数。计算还包括与塑料闪烁体的巧合。通过将40,70 MEV质子切成4 mm厚的锂靶标的环旋节，并使用其从中产生的准单颜色中子中子将40,70 MEV质子切入一个环状体中获得，从而获得了加速器信号TOF方法检测到的中子能量，从而获得了38,68 MeV中子的响应功能。与先前的计算相比，获得的实验结果，尽管观察到低排放量之间的差异，但两者通常是一致的。使用这些结果，计算了高达200 MeV的响应矩阵，并将结果与HIMAC中的实验结果进行了比较。制造设备，可以使用数字示波器在质子和中子检测过程中自动从Hoswich检测器中获取信号，从而反映出获得的结果并自动获得安装时使用的数据。当前，测试与检测器一起进行。已经发现，可以通过允许在100 NSEC后识别信号来充分区分颗粒识别。