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用于裂变碎片质量测量的MCP和Au-Si SBD飞行时间探测系统

孟庆华 王涛峰 朱丽萍 王黎明 韩洪银

孟庆华, 王涛峰, 朱丽萍, 王黎明, 韩洪银. 用于裂变碎片质量测量的MCP和Au-Si SBD飞行时间探测系统[J]. 原子核物理评论, 2016, 33(4): 442-448. doi: 10.11804/NuclPhysRev.33.04.442
引用本文: 孟庆华, 王涛峰, 朱丽萍, 王黎明, 韩洪银. 用于裂变碎片质量测量的MCP和Au-Si SBD飞行时间探测系统[J]. 原子核物理评论, 2016, 33(4): 442-448. doi: 10.11804/NuclPhysRev.33.04.442
MENG Qinghua, WANG Taofeng, ZHU Liping, WANG Liming, HAN Hongyin. A MCP and Au-Si SBD TOF Detection System for Mass Measurement of Fission Fragments[J]. Nuclear Physics Review, 2016, 33(4): 442-448. doi: 10.11804/NuclPhysRev.33.04.442
Citation: MENG Qinghua, WANG Taofeng, ZHU Liping, WANG Liming, HAN Hongyin. A MCP and Au-Si SBD TOF Detection System for Mass Measurement of Fission Fragments[J]. Nuclear Physics Review, 2016, 33(4): 442-448. doi: 10.11804/NuclPhysRev.33.04.442

用于裂变碎片质量测量的MCP和Au-Si SBD飞行时间探测系统

doi: 10.11804/NuclPhysRev.33.04.442
基金项目: 国家自然科学基金资助项目(11305007,11235002)
详细信息
    作者简介:

    孟庆华(1980-),女,山东人,硕士,从事核物理研究

    通讯作者: 王涛峰,E-mail:tfwang@buaa.edu.cn
  • 中图分类号: O571.1;O571.43+5

A MCP and Au-Si SBD TOF Detection System for Mass Measurement of Fission Fragments

Funds: National Natural Science Foundation of China(10175091, 11305007)
  • 摘要: 为了能很好地鉴别碎片质量,建立一个好的飞行时间测量方法是十分必要的。阐述了建立用于裂变碎片质量测量的微通道板(MCP)和金硅面垒探测器(SBD)飞行时间探测系统。对于80 μg/cm2厚的碳膜,241Am的α粒子的探测效率约为39%,252Cf(sf)裂变碎片的探测效率约为98%。在动能为78 MeV条件下,对252Cf(sf)重裂变碎片(138~148 u)得到的时间分辨为(224:1±6:1)ps;在动能为102 MeV条件下,对252Cf(sf)轻裂变碎片(101~111 u),得到的时间分辨为(154:5±5:8)ps。


    In order to separate the mass number of fragments in the fission reactions, it is essential to develop a good time-of-flight (TOF) method. The purpose of this article is to set up a TOF detector system including a microchannel plate (MCP) and a Au-Si surface-barrier detector (SBD). The TOF system shows a detection efficiency of 39% for α-particles released from 241Am and 98% for fragments in the spontaneous fission of 252Cf. The experimental results show that the time resolutions of (224:1±6:1) ps for the heavy fragments (Ek=78 MeV, AH=138~148 u) and (154:5±5:8) ps for the light fragments (Ek=102 MeV, AL=101~111 u) can be obtained.
  • [1] HU Jimin. Fission Physics[M]. Beijing:Peking University Publishing House, 1999:134. (in Chinese) (胡济民. 核裂变物理学[M]. 北京, 北京大学出版社, 1999:134.)
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    [3] Fudan University, Tsinghua University and Peking University collaborate to Edit. Experimental Method of Nuclear Physics[M]. 3th Edition. Beijing:Atomic Energy Press, 1997. (in Chinese) (复旦大学、清华大学和北京大学合编, 原子核物理实验方法[M]. 第三版. 北京:原子能出版社, 1997.)
    [4] BAO Zongyu, MENG Jiangchen, HAN Hongyin, et al. Atomic Energy Science and Technology, 1982, 16(1):12. (包宗渝, 孟江辰, 韩洪银, 等. 原子能科学技术, 1982, 16:12.)
    [5] BARAT C, COUTELIER J. Nucl Instr and Meth, 1977, 143:87.
    [6] STERNGLASS E J. Phys Rev, 1957, 108:1.
    [7] SCHNEIDER W F W, KOHLMEYER B, BOCK R. Nucl Instr and Meth, 1970, 87:253.
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出版历程
  • 收稿日期:  2015-10-28
  • 修回日期:  2016-04-13
  • 刊出日期:  2016-12-20

用于裂变碎片质量测量的MCP和Au-Si SBD飞行时间探测系统

doi: 10.11804/NuclPhysRev.33.04.442
    基金项目:  国家自然科学基金资助项目(11305007,11235002)
    作者简介:

    孟庆华(1980-),女,山东人,硕士,从事核物理研究

    通讯作者: 王涛峰,E-mail:tfwang@buaa.edu.cn
  • 中图分类号: O571.1;O571.43+5

摘要: 为了能很好地鉴别碎片质量,建立一个好的飞行时间测量方法是十分必要的。阐述了建立用于裂变碎片质量测量的微通道板(MCP)和金硅面垒探测器(SBD)飞行时间探测系统。对于80 μg/cm2厚的碳膜,241Am的α粒子的探测效率约为39%,252Cf(sf)裂变碎片的探测效率约为98%。在动能为78 MeV条件下,对252Cf(sf)重裂变碎片(138~148 u)得到的时间分辨为(224:1±6:1)ps;在动能为102 MeV条件下,对252Cf(sf)轻裂变碎片(101~111 u),得到的时间分辨为(154:5±5:8)ps。


In order to separate the mass number of fragments in the fission reactions, it is essential to develop a good time-of-flight (TOF) method. The purpose of this article is to set up a TOF detector system including a microchannel plate (MCP) and a Au-Si surface-barrier detector (SBD). The TOF system shows a detection efficiency of 39% for α-particles released from 241Am and 98% for fragments in the spontaneous fission of 252Cf. The experimental results show that the time resolutions of (224:1±6:1) ps for the heavy fragments (Ek=78 MeV, AH=138~148 u) and (154:5±5:8) ps for the light fragments (Ek=102 MeV, AL=101~111 u) can be obtained.

English Abstract

孟庆华, 王涛峰, 朱丽萍, 王黎明, 韩洪银. 用于裂变碎片质量测量的MCP和Au-Si SBD飞行时间探测系统[J]. 原子核物理评论, 2016, 33(4): 442-448. doi: 10.11804/NuclPhysRev.33.04.442
引用本文: 孟庆华, 王涛峰, 朱丽萍, 王黎明, 韩洪银. 用于裂变碎片质量测量的MCP和Au-Si SBD飞行时间探测系统[J]. 原子核物理评论, 2016, 33(4): 442-448. doi: 10.11804/NuclPhysRev.33.04.442
MENG Qinghua, WANG Taofeng, ZHU Liping, WANG Liming, HAN Hongyin. A MCP and Au-Si SBD TOF Detection System for Mass Measurement of Fission Fragments[J]. Nuclear Physics Review, 2016, 33(4): 442-448. doi: 10.11804/NuclPhysRev.33.04.442
Citation: MENG Qinghua, WANG Taofeng, ZHU Liping, WANG Liming, HAN Hongyin. A MCP and Au-Si SBD TOF Detection System for Mass Measurement of Fission Fragments[J]. Nuclear Physics Review, 2016, 33(4): 442-448. doi: 10.11804/NuclPhysRev.33.04.442
参考文献 (7)

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