熱中子位置靈敏探測器讀出的研究.pdf

1、中子是用于核反應非常好的轟擊粒子，因為它不帶電，即使在非常低的能量，也可以引起核反應，中子在核裂變中起著非常重要的作用。中子呈電中性，不能產生直接電離被直接探測，只能通過它與核反應的次級效應來探測。中子與其他物質的核反應截面與它攜帶的動量成反比的關系，因此，較低能量的熱中子已成為科學研究和新材料開發(fā)的一個重要工具。隨著世界新一代中子源的建成，大面積熱中子位置靈敏探測器已成為一個重要的研究課題。本文介紹了一種基于THGEM的熱中子位置靈敏

2、探測器的設計方案。該探測器的原理是通過熱中子和B-10的核反應10B(n，a)7Li，通過B-10材料作為固體靶物質，通過探測次級粒子a粒子和Li離子來研究入射中子的位置信息。采用Pads陣列讀出方式設計收集板，進行電子的收集讀出，采用重心讀出法獲得中子位置信息。該方案中二維讀出板在兩個方向上分別需要64路電荷信號的讀出，在每個方向上采用了一片64路專用集成芯片ASIC(VA64TA2)，每個方向上64路電荷信號經過VA64TA2處理后

3、串行讀出，采用差分放大器進行放大。數(shù)據(jù)采集板上采用ADI公司的一款12位高速模數(shù)轉換器AD9220，將前置板得到的模擬脈沖電壓信號進行模數(shù)轉換，成為二進制數(shù)據(jù);采用了USB2.0接口與計算機相連，將數(shù)據(jù)上傳到計算機，再由上位機程序進行處理。采用了LABVIEW進行上位機程序的編寫，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的實時處理和顯示。選擇Cyclonell EP2C8Q208C8N FPGA芯片作為讀出電子學系統(tǒng)總控制器。FPGA的主要作用:為ASIC(VA64