强γ抑制的6LiF/ZnS(Ag)中子探测器研制及性能测试

摘要：

在慢热中子探测领域,为应对3He气体资源的日益短缺,迫切需要研究新型中子探测器以替代3He气体探测器.基于6LiF/ZnS(Ag)的闪烁体材料由于具有中子截面大、探测效率高、γ抑制强等特点,是较为理想的中子探测材料.本文采用蒙特卡罗程序MCNP5构建闪烁体结构模型,在不同质量比、厚度参数条件下计算了中子探测效率,并对闪烁体结构参数进行了优化设计.利用纯国产的6LiF和ZnS(Ag)材料研制了不同质量比和不同厚度的6LiF/ZnS(Ag)闪烁体.通过252Cf源和60Co源测试了不同厚度和不同质量比条件下6LiF/ZnS(Ag)闪烁体的探测效率及γ灵敏度.测试结果表明,6LiF和ZnS(Ag)质量比1∶3、厚度400 μm是较为理想的中子探测参数.新研制的6LiF/ZnS(Ag)闪烁体的热中子探测效率达到30％以上,对γ具有较强的抑制能力,在45 mV阈值设置条件下γ灵敏度可达10-7.

关键词：3He短缺、探测效率、6 LiF/ZnS(Ag)闪烁体、γ灵敏度

所属期刊栏目：57

分类号：TL812(粒子探测技术、辐射探测技术与核仪器仪表)

资助基金：四川省科技计划项目2022YFG0139

在线出版日期：2023-12-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：2218-2224