超薄型反符合快中子探测结构及获取中子能谱的方法技术

本发明专利技术涉及一种超薄型反符合快中子探测结构及获取中子能谱的方法，所述探测结构包括八个包含至少一个半导体探测器的半导体探测器单元及一个采用含氢材料制作而成的转化层，八个半导体探测器单元按顺序排列依次为第一、第二、第三、第四、第五、第六、第七、第八半导体探测器单元，第一与第四半导体探测器单元、第五与第八半导体探测器单元组成两组反符合探测器组，第二和第三半导体探测器单元组成中性粒子本底探测器组，第六和第七半导体探测器单元组成反冲质子探测器组；转化层设于第五与第六半导体探测器单元之间，转化层中的氢原子核与入射的中子发生碰撞产生反冲质子。本发明专利技术有效地降低本底信号对测量的影响，提高中子能谱反演的精确度。反演的精确度。反演的精确度。

【技术实现步骤摘要】
超薄型反符合快中子探测结构及获取中子能谱的方法


[0001]本专利技术属于中子探测
，具体地说，涉及一种超薄型反符合快中子探测结构及获取中子能谱的方法。

技术介绍

[0002]宇宙空间中的辐射环境非常复杂，包括银河宇宙射线、太阳高能粒子以及这些初级粒子和物质作用产生的各种次级粒子。由于中子不带电，中子探测的效率和精度问题一直是人们研究的热点。其中中子探测精度问题包括在探测中子过程中，如何尽最大可能去掉其他中性和带电粒子干扰信号的影响。
[0003]反冲质子法是比较常见的用于探测快中子的方法，通过探测快中子和含氢材料中的氢原子核发生碰撞，产生的反冲质子来间接探测快中子，然后对探测到的反冲质子能谱进行反演，从而得到中子的能谱。但由于本底伽马射线和带电粒子都会在探测器中产生沉积能量，使得反冲质子能谱的精确度不高，进而导致反演中子能谱的误差很大。

技术实现思路

[0004]本专利技术针对现有技术存在的反演中子能谱精确度低等上述问题，提供了一种超薄型反符合快中子探测结构及获取中子能谱的方法，能够高效去除本底信号的影响，更加准本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超薄型反符合快中子探测结构，其特征在于，包括八个半导体探测器单元和采用含氢材料制作而成的转化层，转化层设于所述第五半导体探测器单元与所述第六半导体探测器单元之间；每个探测器单元包含至少一个半导体探测器，第一半导体探测器单元、第二半导体探测器单元、第三半导体探测器单元、第四半导体探测器单元同轴平行依次顺序放置，组成第一套组件，第五半导体探测器单元、转化层、第六半导体探测器单元、第七半导体探测器单元、第八半导体探测器单元同轴平行依次顺序放置，组成第二套组件，第一套组件与第二套组件根据安装空间任意组合放置；所述第一半导体探测器单元、第四半导体探测器单元、第五半导体探测器单元及第八半导体探测器单元组成反符合探测器组，用于去除其所覆盖立体角范围内入射的带电粒子信号；所述第二半导体探测器单元和第三半导体探测器单元组成中性粒子本底探测器组，用于测量中性粒子在半导体探测器中所产生的中性粒子本底能谱，所述中性粒子包括中子和伽马射线；所述第六半导体探测器单元和第七半导体探测器单元组成反冲质子探测器组，用于测量反冲质子在半导体探测器中所产生的沉积能谱；所述转化层中的氢原子核与入射的快中子发生碰撞产生所述反冲质子，所述反冲质子进入所述第六半导体探测器单元和所述第七半导体探测器单元，用于产生沉积能谱。2.如权利要求1所述的超薄型反符合快中子探测结构，其特征在于，所述第一半导体探测器单元、所述第四半导体探测器单元、所述第五半导体探测器单元、所述第八半导体探测器单元组成第一组探测器，所述第二半导体探测器单元、所述第六半导体探测器单元组成第二组探测器，所述第三半导体探测器单元、所述第七半导体探测器单元组成第三组探测器，所述第一组探测器中各半导体探测器的面积大于第二组探测器中各半导体探测器的面积。3.如权利要求2所述的超薄型反符合快中子探测结构，其特征在于，所述第二组探测器中，所述第二半导体探测器单元和所述第六半导体探测器单元的面积和厚度均相同。4.如权利要求2所述的超薄型反符合快中子探测结构，其特征在于，所述第三组探测器中，所述第三半导体探测器单元和所述第七半导体探测器单元的面积和厚度均相同。5.如权利要求2所述的超薄型反符合快中子探测结构，其特征在于，所述转化层的面积大于第二组探测器的面积。6.如权利要求1所述的超薄型反符合快中子探测结构，其特征在于，在第二半导体探测器单元、第三半导体探测器单元、第六半导体探测器单元和第七半导体探测器单元周围均设设置一个环形探测器单元，每个环形探测器单元包含至少一个半导体探测器，第二半导体探测器单元周围的环形探测器单元内边缘紧挨第二半导体探测器单元边缘，第三半导体探测器单元周围的环形探测器单元内边缘紧挨第三半导体探测器单元边缘，第六半导体探测器单元周围的环形探测器单元内边缘紧挨第六半导体探测器单元边缘，第七半导体探测器单元周围的环形探测器单元内边缘紧挨第七半导体探测器单元边缘。7.一种获取中子能谱的方法，采用如权利要求1至5任意一项所述超薄型反符合快中子探测结构，其特征在于，含有以下步骤：S1、将快中子探测结构置于各向同性的辐射环境中，通过第一半导体探测器单元、第四半导体探测器单元、第五半导体探测器单元、第八半导体探测器单元利用反符合方法去除其所覆盖立体角范围内入射的带电粒子信号；
S2、在S1中对数据进行反符合处理后，当第二半导体探测器单元和第三半导体探测器单元都有信号时，得到第二半导体探测器单元和第三半导体探测器单元的中性粒子本底能谱，作为第一能谱；S3、在S1中对数据进行反符合处理后，当第三半导体探测器单元没有信号，而第二半导体探测器单元有信号的时候，得到第三半导体探测器单元的中性粒子本底能谱，作为第二能谱；S4、在S1中对数据进行反符合处理后，当第六半导体探测器单元和第七半导体探测器单元都有信号的时候，得到两片半导体探测器单元的总的沉积能谱，作为第三能谱，所述第三能谱包括反冲质子能谱和中性粒子本底能谱；S5、在S1中对数据进行反符合处理后，当第六半导体探测器单元有...

【专利技术属性】
技术研发人员：王硕，韩晨尧，史全岐，王小利，贺鹏志，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：