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作者：魏岐桉;刘进辉;赵修良;杜俊涛;李明;李哲旭;贺三军;
单位：南华大学核科学技术学院;西安中核核仪器股份有限公司;华电(海西)新能源有限公司;
摘要：为减少大角度裂变碎片长径迹运动和电离电子漂移扩散对信号响应时间延长的影响,本文分别以Al、Ti、W作为U_3O_8靶的阻止层,使用Geant4和Garfield++数据包对裂变碎片角度径迹、中子探测效率、电子的漂移扩散特性、中子信号响应时长进行研究。结果发现,随着阻止层的厚度增加,裂变碎片的空间范围更集中,但是转化效率减小。当阻止层为2 mm的Ti,有较小的运动径迹和较好的探测效率,空间分辨率为2.61 mm;此时中子的探测效率为0.11%,能量沉积平均值为21.64 MeV。选取漂移区电场为800 V/cm,工作气体为80%Ar和20%CF4,电子在探测器中的漂移速度最快,横向扩散最小。通过模拟优化得出的中子电流信号的宽度为15 ns。本工作能有效的减小大角度和粒子的运动径迹长度,减小中子信号的响应时长,可用于如反应堆这种高通量的中子束流监测的场景。
关键词：运动径迹;;扩散特性;;Micromegas;;裂变室;;快时间响应
基金资助：国家自然科学基金面向反应堆中子注量率监测的宽量程微结构气体裂变室研究(批准号:1200050879);; 湖南省教育厅科学研究项目宽量程微结构裂变室探测机制与读出电极研究(批准号:24B0380)
