基于微通道板的快中子像探测器转换器的模拟研究

TL99; 提出了一种由聚乙烯(Polyethylene, PE)转换器、微通道板(Microchannel Plate, MCP)电子增强器和 CCD (Charge-Coupled Device)相机组成的快中子照相像探测器新方案。采用 Geant4软件模拟研究了14.5 MeV 快中子入射在 PE 转换器上的出射质子产额、能谱随 PE 厚度的变化规律，确定了 PE 转换器的厚度范围和转换效率等重要参数。模拟结果显示，PE 转换器的厚度应该选择在2.5 mm 左右，此时的转换效率约为0.37%。采用Geant4软件模拟了14.5 MeV 快中子入射在 PE 转换器的质子输运和质子在 MCP...

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Published in核技术 no. 9; pp. 090401 - 7
Main Authors 冉建玲, 卢小龙, 马占文, 王伟, 张杰, 王洁, 孟繁良, 张宇, 姚泽恩
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 兰州大学 核科学与技术学院 兰州 730000%兰州大学 核科学与技术学院 兰州 730000 2015
兰州大学 教育部 中子应用技术工程研究中心 兰州 730000
Subjects
聚乙烯转换器
微通道板
Electron gain
空间分辨
快中子照相
MCP
Polyethylene converter
Spatial resolution
电子增益
Fast neutron radiography
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ISSN0253-3219
DOI10.11889/j.0253-3219.2015.hjs.38.090401

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Summary:TL99; 提出了一种由聚乙烯(Polyethylene, PE)转换器、微通道板(Microchannel Plate, MCP)电子增强器和 CCD (Charge-Coupled Device)相机组成的快中子照相像探测器新方案。采用 Geant4软件模拟研究了14.5 MeV 快中子入射在 PE 转换器上的出射质子产额、能谱随 PE 厚度的变化规律，确定了 PE 转换器的厚度范围和转换效率等重要参数。模拟结果显示，PE 转换器的厚度应该选择在2.5 mm 左右，此时的转换效率约为0.37%。采用Geant4软件模拟了14.5 MeV 快中子入射在 PE 转换器的质子输运和质子在 MCP 中电子的产生和倍增过程，给出了 MCP 输出的电子束斑图像。模拟结果显示，由 PE 和 MCP 组成的转换器系统能将入射的快中子转换成电子束斑点阵信息，各电子束斑之间的界限清晰，单孔电子束斑直径略大于 MCP 孔径，即电子束斑点阵像素可以达到 MCP 孔径量级。
ISSN:0253-3219
DOI:10.11889/j.0253-3219.2015.hjs.38.090401