Bulk-Micromegas快中子成像转换层的Geant4优化  

作　　者：安旅行[1] 沈华亚[2] 张春辉[1] 万城亮[1] 陈永浩[1] 何占营[1] 张小东[1,3] 

机构地区：[1]兰州大学核科学与技术学院,甘肃730000 [2]中国辐射防护研究院,太原030000 [3]美国田纳西大学核工程系,田纳西州诺克斯维尔37996

出　　处：《中国科学：技术科学》2013年第3期315-319,共5页Scientia Sinica(Technologica)

基　　金：国家自然科学基金(批准号:11275087;10875054);兰州大学中央高校基本科研业务费专项资金资助(批准号:lzujbky-2010-24)资助项目

摘　　要：基于Bulk-Micromegas探测器的快中子成像实验中,中子转换质子的转换层效率低是一个瓶颈.利用基于Geant4工具包的蒙特卡洛模拟程序并使用ROOT工具对不同中子源(Am-Be源和14MeV中子源)以及不同转换层结构和厚度对转换效率的影响进行了模拟,得到了转换率达到饱和时反冲质子的能量角度分部信息.结果表明,常规聚乙烯转换膜在转换层厚度为400和1600μm时,对Am-Be源和14MeV中子源的探测效率分别达到饱和,其效率分别为0.12%和0.35%.其次设计了3种新的转换层结构,模拟了转换率以及在气体间隙中的能量沉积.新转换膜的转换效率要明显优于传统转换层的转换效率.最高转换率达到常规转换膜的3倍.

关 键 词：快中子成像 Bulk-Micromegas 快中子转换层 Am-Be源 14 MeV中子源 GEANT4 ROOT 

分 类 号：TL811[核科学技术—核技术及应用]