李鑫祥 劉龍祥 蔣 偉 任 杰 王宏偉,3 范功濤 曹喜光,3胡新榮 張 岳 王俊文 郝子銳 姜 炳 王小鶴 胡繼峰王金成 王德鑫 張?zhí)K雅拉吐 劉應(yīng)都 麻 旭 馬春旺0 王玉廷0安振東, 何健軍2 蘇 俊2 張立勇2
1(中國科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所 上海 201800)
2(中國科學(xué)院大學(xué) 北京 100049)
3(中國科學(xué)院上海高等研究院 上海 201210)
4(中國科學(xué)院高能物理研究所 北京 100049)
5(中國散裂中子源科學(xué)中心 東莞 523803)
6(中國原子能科學(xué)研究院 北京 102413)
7(上海科技大學(xué) 上海 201210)
8(內(nèi)蒙古民族大學(xué)核物理研究所 通遼 028000)
9(湘潭大學(xué) 湘潭 411105)
10(河南師范大學(xué) 新鄉(xiāng) 453007)
11(中山大學(xué) 珠海 519082)
12(北京師范大學(xué) 北京 100875)
白光中子源是指中子的能譜覆蓋范圍很寬(meV~MeV,甚至GeV能量)的中子源,高強(qiáng)度、窄脈沖的白光中子源是國際上開展中子物理研究,尤其是中子散射分析、核數(shù)據(jù)測量的最重要實驗裝置之一[1]。國際上已建立了多種形式的白光中子源,如美國橡樹嶺國家實驗室(OREL)、比利時JRC/IRMM實驗室的GELINA裝置基于電子束的白光中子源,以及美國洛斯阿拉莫斯國家試驗室(LANL)、歐洲核子研究組織(CERN)等基于高能質(zhì)子束的白光中子源,白光中子源具有中子源強(qiáng)度大和中子能區(qū)廣等優(yōu)點。目前國際上有英國ISIS、美國SNS、日本J-PARC和中國散裂中子源(China Spallation Neutron Source,CSNS)等4大脈沖型散裂中子源裝置。中國散裂中子源CSNS是我國第一臺散裂中子源,主要用于中子散射方面的實驗研究[2-5],它的建成為我國材科學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、生命科學(xué)、資源環(huán)境和新能源等提供一個先進(jìn)、功能強(qiáng)大的科研平臺[6-7]。CSNS反角白光中子源[8](Back-n),是建造于CSNS質(zhì)子注入束線反角方向的一條白光中子源靶站。Back-n目前最大中子飛行距離約為80 m,提供的中子能量范圍為0.5 eV~200 MeV左右,在Back-n實驗站中子通量可達(dá)107cm-2?s-1。當(dāng)質(zhì)子加速器以單束團(tuán)模式工作時,在1eV~1MeV能區(qū),距散裂靶80 m處的中子時間分辨率約為0.8%[9-10]。Back-n可開展核數(shù)據(jù)測量和中子源的應(yīng)用研究,包括中子全截面、中子俘獲截面、中子帶電粒子截面、中子裂變截面測量,以及中子積分實驗、中子探測器標(biāo)定和中子輻照效應(yīng)等研究[11]。
中子俘獲反應(yīng)(n,γ)是中子核反應(yīng)的重要組成部分,中子俘獲截面在核能、核技術(shù)以及核醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。在核天體物理大爆炸后的宇宙重元素演化過程中,中子俘獲反應(yīng)在一些質(zhì)量數(shù)較大同位素的快中子俘獲過程(r-process)與慢中子俘獲過程(s-process)中起到重要的作用[12-14],決定了重元素的核合成路徑和豐度值。同時中子俘獲反應(yīng)截面是核反應(yīng)理論、核工程設(shè)計與核技術(shù)應(yīng)用的重要參數(shù)之一[15],是中子評價數(shù)據(jù)庫中最重要的一類截面數(shù)據(jù)。隨著核技術(shù)應(yīng)用的發(fā)展,中子俘獲截面的數(shù)量和質(zhì)量的需求也越來越高。中子俘獲截面的測量探測器有全吸收探測器與全能量γ探測器[16],如BaF2、BGO、CsI陣列探測器,以及C6D6探測器(氘化苯探測器)等。由于C6D6探測系統(tǒng)具有探測器使用數(shù)量少、布局簡單、數(shù)據(jù)分析快捷等特點,因此在很多白光中子源裝置上采用C6D6探測器來測量中子俘獲截面[17-20]。
本文利用中國散裂中子源(CSNS)的反角白光中子源(Back-n)靶站開展了金靶(197Au)中子俘獲截面刻度測量,其中天然碳靶(natC)和空靶作為實驗本底扣除使用?;谥袊幽芸茖W(xué)研究院的C6D6探測系統(tǒng)[21],研究了中子俘獲截面的數(shù)據(jù)處理方法,利用Geant4蒙特卡羅程序模擬計算了不同靶厚和材料的脈沖高度權(quán)重函數(shù),計算了金靶(197Au)的中子俘獲截面。與數(shù)據(jù)庫ENDF/B-VIII.0中的最新評價數(shù)據(jù)進(jìn)行了比較,檢驗和確認(rèn)了這一實驗數(shù)據(jù)處理方法和模擬計算程序的可靠性。為基于C6D6探測器的白光中子俘獲截面的數(shù)據(jù)處理提供了標(biāo)準(zhǔn)的處理方法和分析程序,并對未來在Back-n上開展更多精細(xì)的中子俘獲截面的實驗測量和數(shù)據(jù)處理提供了參考和經(jīng)驗。
第一次實驗于2019年1月完成,在質(zhì)子束功率30 kW,重復(fù)頻率25 Hz,質(zhì)子束通量約為1012s-1條件下進(jìn)行測量,金靶(197Au)和碳靶(natC)尺寸均為?50mm×1mm。第二次實驗于2019年4月完成,質(zhì)子束流條件為50 kW、25 Hz,采用?30mm×1mm的金靶和?50mm×1mm的碳靶進(jìn)行了同樣的實驗測量。C6D6探測器直徑12.7 cm,厚度7.62 cm,配備12.7 cm ETEL 9390KEB光電倍增管,探測器結(jié)構(gòu)如圖1所示[22],由于C6D6對樣品靶散射出來的中子幾乎不敏感,其可作為理想的中子俘獲γ射線測量探測器。
圖1 C6D6探測器結(jié)構(gòu)Fig.1 Structure of C6D6detector(digested from Eljen's website)
按照圖2(a)所示的探測器布局進(jìn)行擺放,左右端面相距14.87 cm,探頭部分上下相距17.18 cm。將探測器向靶方向旋轉(zhuǎn)90°,得到位置如圖2(b)所示,測得探頭尾部平面與靶相距7.3 cm。確定位置參數(shù)后,在圖2(a)的基礎(chǔ)上將探測器向靶的方向進(jìn)行X方向12°以及Y方向20°的旋轉(zhuǎn),得到如圖2(c~d)所示的布局??紤]到C6D6是為探測靶與中子反應(yīng)后的γ射線,為了盡可能避免靶上散射和中子捕集器透射中子的本底影響,因此采用這種后向角偏轉(zhuǎn)的探測器布局。
圖2 探測器相對位置和布局Fig.2 Relative positions and layout of the detectors
脈沖高度權(quán)重技術(shù)(Pulse Height Weighting Techniques,PHWT)最初由Macklin與Gibbons應(yīng)用在C6F6探測器測量中子俘獲截面上[23],后來發(fā)現(xiàn)C6D6具有更好的中子不靈敏特性,C6D6探測系統(tǒng)對γ的探測效率足夠低,以致于對于一次中子俘獲反應(yīng),最多只探測到級聯(lián)發(fā)射中的一條γ射線。針對俘獲反應(yīng)的探測效率近似于對于該俘獲反應(yīng)的級聯(lián)γ探測效率之和:
式中:εc為俘獲反應(yīng)的探測效率;εγi為第i條級聯(lián)γ射線的探測效率并且足夠小。當(dāng)式(1)中γ的探測效率εγ與γ能量Eγ成正比時,即:
則式(1)可變?yōu)椋?/p>
為使式(3)成立,需要對探測系統(tǒng)的響應(yīng)函數(shù)進(jìn)行數(shù)學(xué)控制以實現(xiàn)式(2)的關(guān)系。定義一個加權(quán)函數(shù)W(Ed),使得式(4)成立:
式中:Rd表示加入了能量響應(yīng)函數(shù)的脈沖高度(Pulse Height,PH)譜在Ed的計數(shù);W(Ed)為Ed對應(yīng)的脈沖高度權(quán)重函數(shù)。這便是脈沖高度權(quán)重技術(shù)。根據(jù)PHWT方法的原理[24],在低能區(qū)加權(quán)后的俘獲截面反應(yīng)產(chǎn)額Yw滿足以下關(guān)系:
中子俘獲截面與反應(yīng)產(chǎn)額有如下關(guān)系:
式中:Yw為加權(quán)后的中子俘獲產(chǎn)額;σc為靶核的中子俘獲截面;Nw為加權(quán)后的脈沖高度譜計數(shù);Ns為靶核的面密度;Sn為靶核的中子結(jié)合能;I為中子注量率;N為靶核的原子密度;σt(E)為不同中子能量下靶核的反應(yīng)總截面;σc(E)為不同中子能量下靶核的俘獲截面;t為靶核的厚度。由于中子在靶內(nèi)多次散射可能導(dǎo)致中子的實際運動路徑長度將大于靶的厚度,引入厚度修正因子fc,因此未知靶核的中子俘獲截面為:
式中:Ns、Sn、N可根據(jù)靶核參數(shù)直接計算;中子注量率I由CSNS質(zhì)子束流參數(shù)或者Back-n的中子監(jiān)測探測器——Li-Si探測器[25]測量數(shù)據(jù)提供;σt(E)可從ENDF數(shù)據(jù)庫中得到,為計算式中的Nw,需要先對實驗的脈沖高度譜(PH譜)按照每個能量箱進(jìn)行累加,并且扣除本底。圖3展示了實驗樣品金靶,空靶以及碳靶PH譜在每個能量箱的總計數(shù)。
圖3 金靶、空靶和碳靶計數(shù)(歸一到單位中子注量率下計數(shù))Fig.3 Counting spectrum of197Au target,empty target and the Carbon target(normalized to the neutron flux rate)
歸一到相同的中子注量之后,分別扣除空靶與彈性散射本底,記扣完本底的PH譜的計數(shù)為N1,則式(7)中的Nw可由式(8)計算得出:
式中:Nw為加權(quán)后的PH譜計數(shù);N1為實驗中扣除本底的PH譜計數(shù);W為權(quán)重函數(shù);Nsample為樣品的計數(shù);NBkg為空靶計數(shù);Nc為碳靶計數(shù);η與樣品單位面積的靶核數(shù)和樣品的彈性散射截面的乘積成正比。
CSNS反角白光中子源采用的C6D6探測器系統(tǒng)屬于總能量型俘獲截面探測系統(tǒng)。對于理想的俘獲截面探測系統(tǒng),有三個必要條件[26]:1)系統(tǒng)的探測效率與級聯(lián)γ的退激路徑、級聯(lián)γ的多重性、級聯(lián)γ的能量無關(guān);2)探測系統(tǒng)對中子的靈敏度較低;3)探測系統(tǒng)的時間響應(yīng)較好。其中2)和3)為探測系統(tǒng)在設(shè)計之初就考慮的條件,已經(jīng)為實驗所驗證,我們需要利用模擬計算給出1)的探測器效率和級聯(lián)γ多重性和能量的無關(guān)性。
C6D6探測器的效率與γ能量呈非線性關(guān)系,利用式(8)定義權(quán)重函數(shù)使加權(quán)后探測器能量響應(yīng)函數(shù)的積分值與γ能量成正比。通常采用最小二乘法擬合得到權(quán)重函數(shù),如式(9):
式中:Wi為Ei對應(yīng)的權(quán)重函數(shù);Rji表示加入能量響應(yīng)函數(shù)的PH譜在Ei的計數(shù);Eγ表示第j組γ射線的能量,為使探測效率與γ射線的能量呈正比,擬合系數(shù)α取1。
采用Geant4蒙特卡羅程序[27]模擬了不同能量的單能γ射線在C6D6探測器中的能量沉積,其幾何構(gòu)型與布局如圖2所示。得到效率曲線如圖4(a)所示。通過式(9)擬合得到權(quán)重函數(shù),將權(quán)重函數(shù)加權(quán)到效率譜上,可得探測效率與能量的關(guān)系近似為線性(圖4(b)),即效率與能量之比近似為1(圖4(c))。得到權(quán)重函數(shù)并驗證無誤之后,使用權(quán)重函數(shù)對實驗PH譜進(jìn)行加權(quán),可以計算出式(7)中Nw。
圖4 C6D6效率曲線(a),加權(quán)探測效率(b),加權(quán)效率與能量之比(c)Fig.4 C6D6efficiency curve(a),weighted detection efficiency(b),the weighted efficiency to energy ratio(c)
通過反角白光中子源(Back-n)Li-Si監(jiān)測探頭的計數(shù),并結(jié)合CSNS提供的中子能譜信息,確定式(7)中的中子注量率I,由于提供的中子能譜數(shù)據(jù)點太少,根據(jù)實驗數(shù)據(jù)劃分的能量箱對中子能譜數(shù)據(jù)進(jìn)行插值,以獲得與Nw所對應(yīng)的中子注量率I(見圖5)。
根據(jù)式(6),計算其它待求常數(shù)結(jié)果為:金靶核的中子結(jié)合能Sn=6.5124MeV;靶核的面密度Ns=0.386g?cm-3;靶核的原子密度N=0.0981?NA?cm-3。
最后,考慮到靶內(nèi)中子多次散射等效應(yīng)可能導(dǎo)致粒子在靶中運動的實際路徑將大于靶的厚度[28],引入了厚度修正修正因子fc,具體的計算方法如下:通過Geant4模擬不同能量的中子在靶中的運動路徑,將平均路徑長度與靶的厚度作比,即得fc:
圖5 中子能譜插值Fig.5 Neutron spectrum with interpolation
式中:fL為模擬的中子在靶內(nèi)運動的總長度;t為靶厚。fc值反應(yīng)了在一定厚度的金靶中,不同能量中子的平均路徑長度隨中子能量的變化。由圖6可以看到,fc值隨中子能量變化總體上趨于平穩(wěn),在1~10 eV處存在明顯下降,這是由于在該能段,金對中子的吸收截面顯著升高而導(dǎo)致的。在10 eV~10 keV能區(qū),由于金對中子的吸收和散射截面在此處存在共振結(jié)構(gòu),從而導(dǎo)致fc值曲線在這一能區(qū)不夠平坦和光滑。
圖6 不同入射中子能量下的fc值Fig.6 fcvalue in different incident neutron energy
實驗主要通過測量金靶(197Au)的標(biāo)準(zhǔn)中子俘獲截面,檢驗和刻度本次實驗的C6D6探測器布局,驗證脈沖高度權(quán)重技術(shù)處理中子俘獲截面的方法在CSNS上應(yīng)用的可靠性,發(fā)展一種CSNS反角白光中子源通用的中子俘獲截面測量的數(shù)據(jù)處理方法,也將為后續(xù)的實驗測量提供一些實驗與數(shù)據(jù)處理中的經(jīng)驗作為參考,其中天然碳靶(natC)用來作為樣品靶引起的散射中子本底扣除,空靶用來作為透射中子本底的扣除。
如前所述,實驗進(jìn)行了兩次,分別采用了?50mm ×1mm Au+?50mm ×1mm C與?30mm ×1mm Au+?50mm×1mm C。使用脈沖高度權(quán)重技術(shù)(Pulse Height Weighting Technique,PHWT)對兩次實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,并將處理結(jié)果與ENDF/BVIII.0的評價數(shù)據(jù)庫[29]進(jìn)行了比對。將中子能量從1×10-8MeV到1×10-1MeV的能區(qū)分為1 150個能量箱,按照式(4)計算中子俘獲產(chǎn)額并填充到能量箱中。圖7展示了評價數(shù)據(jù)庫與實驗數(shù)據(jù)中子俘獲產(chǎn)額的對比,其中黑色實線表示由ENDF/B-VIII.0中的截面數(shù)據(jù)經(jīng)過式(5)計算得到的中子產(chǎn)額,兩種圓點數(shù)據(jù)分別表示計算了統(tǒng)計誤差的?50mm×1mm Au+?50mm×1mm C的俘獲產(chǎn)額和計算了統(tǒng) 計 誤 差 的 ?30mm×1mm Au+?50mm×1mm C的俘獲產(chǎn)額??梢娋唧w到共振峰的位置,實驗處理的數(shù)據(jù)點密度是可以提高的,這意味著要深入分析共振峰的結(jié)構(gòu)和組成,可以進(jìn)一步提高能量箱劃分。
圖7 金靶中子俘獲產(chǎn)額測量值與評價值的比較Fig.7 Comparison between neutron capture yield measurements ofAu target and data of ENDF/B-VIII.0
按照式(7)計算了兩次實驗的金靶中子俘獲截面,并與統(tǒng)一到能量箱中的評價數(shù)據(jù)進(jìn)行了整體的比較,得到結(jié)果如圖8所示。圖8(a)中線狀曲線表示ENDF/B-VIII.0的評價數(shù)據(jù),兩種點狀曲線分別為?30mm×1mm Au+?50mm×1mm C的實驗結(jié)果和?50mm×1mm Au+?50mm×1mm C的測量結(jié)果。圖8(b)為兩次實驗結(jié)果與評價數(shù)據(jù)的相對誤差,兩種曲線分別為?30mm×1mm Au+?50mm×1mm C 的 精 度 曲 線 和 ?50mm×1mm Au+?50mm×1mm C的相對誤差。
可以看到,在10 eV以下能區(qū),兩次實驗數(shù)據(jù)與評價數(shù)據(jù)符合得較好,?50mm×1mm Au+?50mm×1mm C在該能區(qū)的峰值附近的測量值與評價值偏差低至1%。在10~100 eV,?50mm×1mm Au+?50mm×1mm C的精度曲線較為平穩(wěn),峰值附近的測量值與評價值偏差低至1%。在0.1 keV~2 keV的共振能區(qū),兩次實驗中共振峰的位置與評價數(shù)據(jù)一致,并且對峰值的測量誤差明顯小于谷的誤差,值得注意的是,在該能區(qū)兩次實驗的測量誤差均有明顯的上升,我們認(rèn)為這是由于本底扣除不干凈導(dǎo)致測量的截面數(shù)據(jù)值提升,這里的本底主要是由靶散射中子和透射中子引起的,目前正在研究如何才能將這部分本底扣除的方法。在2 keV以上的能區(qū),197Au中子俘獲截面的數(shù)據(jù)和最新版的ENDF/B-VIII.0評價數(shù)據(jù)庫一致,這一能區(qū)截面數(shù)據(jù)比較平坦,沒有更多的共振峰貢獻(xiàn),兩次實驗的測量誤差有明顯的降低,測量值與評價值的偏差普遍達(dá)到1%。
圖8 金靶中子俘獲截面測量值與評價值的比較(a)和測量值與評價值的相對誤差(b)Fig.8 Comparison of measureAu neutron capture crosssection and evaluated data of ENDF/B-VIII.0(a),relative error between measured value and evaluation data of ENDF/B-VIII.0(b)
對比兩次實驗的結(jié)果,在峰值附近的測量沒有太大區(qū)別,但是對于谷的測量,?50mm×1mm Au+?50mm×1mm C的結(jié)果明顯優(yōu)于30mm×1mm Au+?50mm×1mm C的結(jié)果,與前者相比,在進(jìn)行?30mm×1mm Au+?50mm×1mm C的實驗測量時,質(zhì)子束功率要低于前者的實驗,同時197Au靶和natC靶的厚度相同但是直徑不同,197Au靶直徑偏小。實驗數(shù)據(jù)分析表明:會有更多的中子沒有經(jīng)過實驗靶而直接進(jìn)入到束流最后端的中子捕集器中,這部分透射中子引起的γ射線會導(dǎo)致較大的本底計數(shù),而無法利用大直徑的natC靶扣除掉,因此使得谷底截面數(shù)據(jù)抬高,較大的偏離了評價數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)。從整體上看,?50mm×1mm Au+?50mm×1mm C的相對誤差有明顯的降低,其在谷位置處測量精度得到了有效的改善,這說明金靶和碳靶不一致的尺寸會帶來本底扣除的困難。
通過兩次金靶的截面數(shù)據(jù)分析,我們也可以看到在1~30 eV和102~2×103eV能區(qū),實驗測量數(shù)據(jù)與ENDF/B-VIII.0評價數(shù)據(jù)還存在差距;1~30 eV能區(qū)主要是由于環(huán)境本底的帶來的誤差,也就是無束流γ本底;而102~2×103eV能區(qū)主要是在束γ帶來的誤差,這一部分的本底貢獻(xiàn)是由于質(zhì)子束轟擊散裂靶產(chǎn)生的γ射線帶來的,也就是在束γ本底,在CERN n_TOF是通過鉛靶來模擬扣除的,在這兩次測量中,沒有測量這兩部分本底來源,通過這兩次金靶實驗測量的數(shù)據(jù)分析比較,也進(jìn)一步了解了在束γ本底的扣除在中子俘獲截面共振區(qū)的重要性,因此考慮能否通過鉛靶近似或者模擬計算等方法扣除;這兩部分能區(qū)的本底來源扣除不干凈而導(dǎo)致的截面誤差可以從圖7(b)中比較明顯的看出。
由于使用脈沖高度權(quán)重技術(shù)的方法測量中子俘獲截面是基于模擬的處理方法,因而對實驗環(huán)境模擬的詳細(xì)程度將會影響該方法的誤差;同時,正如前文所述,由于PHWT方法基于只探測到一條級聯(lián)γ射線的前提,然而探測到一條以上級聯(lián)發(fā)射的γ射線的可能性是不可忽略的,這種影響取決于探測器的探測效率,級聯(lián)的多樣性以及較小程度取決于級聯(lián)能量分布,已經(jīng)有研究工作指出這種影響帶來的系統(tǒng)誤差小于1%[30];由于內(nèi)轉(zhuǎn)換電子的發(fā)射可能導(dǎo)致級聯(lián)γ計數(shù)減少,在模擬中使用了包含內(nèi)轉(zhuǎn)換過程的簡化模型的級聯(lián)γ發(fā)射程序,這部分將帶來小于0.5%的系統(tǒng)誤差[31]。2002年,Tain等[32]通過比較的56Fe中1.15 keV共振峰的中子寬度PHWT處理結(jié)果與實驗結(jié)果,得出PHWT的系統(tǒng)誤差為2%~3%的結(jié)論。
利用C6D6測量白光中子源的中子俘獲截面,通過對金靶(197Au)標(biāo)準(zhǔn)截面的測量和分析,能夠明確的分析和估算實驗中的本底來源,檢驗實驗設(shè)計和數(shù)據(jù)測量的可靠性。通過脈沖高度權(quán)重技術(shù)處理中子俘獲截面的方法,在CSNS反角白光中子源上采用C6D6探測器測量中子俘獲截面是可靠且有效的。但是隨著束流功率的提升、實驗室探測器周邊環(huán)境的越來越復(fù)雜和實驗采用同位素靶的越來越薄,大量透射中子進(jìn)入中子捕集器和靶上散射中子引起的γ本底會越來越難以扣除,同時束內(nèi)γ射線的扣除也還未能很好的解決。這些因素對于未來的低于100 mb的中子俘獲截面的測量帶來很大的挑戰(zhàn),還需要進(jìn)一步研究不同本底扣除方法和降低周邊環(huán)境的不利影響。通過兩次對金靶的刻度測量,我們對于在CSNS Back-n靶站上進(jìn)行中子俘獲截面測量實驗,有以下經(jīng)驗和建議:
1)實驗選用的目標(biāo)靶與用于本底扣除的天然碳靶的尺寸(厚度和直徑)盡可能保持一致,否則會導(dǎo)致估計截面的大幅度抬升;實驗必須測量一定時間的空靶數(shù)據(jù),才能有效的扣除透射中子引起的本底貢獻(xiàn),隨著同位素實驗靶的采用,樣品厚度越來越薄,這種透射中子的本底影響會越來越高,扣除的困難也越來越大。
2)實驗誤差來源于樣品靶參數(shù)、中子能譜、環(huán)境因素、權(quán)重函數(shù)的計算等多個方面,利用金靶(197Au)的標(biāo)準(zhǔn)截面去確認(rèn)和檢驗本次實驗本底的來源和扣除比例,是有益的。同時也要考慮束內(nèi)γ、空氣散射中子、環(huán)境空曠度的誤差來源的扣除辦法,才能有效和全面地扣除本底的影響,提高中子俘獲截面的數(shù)據(jù)處理的可靠性,獲得高精度、低截面值的中子俘獲截面數(shù)據(jù),為中子核技術(shù)的應(yīng)用提供高質(zhì)量的核數(shù)據(jù)。
綜上所述,在CSNS反角白光中子源(Back-n)上采用C6D6探測器和脈沖高度權(quán)重技術(shù)處理中子俘獲截面的方法是可行且有效的。
致謝感謝張桂林研究員對本工作的指導(dǎo)與督促,感謝CSNS和Back-n工作人員的值班和技術(shù)支持,感謝李光明先生、肖高亞女士、李欣雨女士對本工作的支持。