用于裂变碎片质量测量的MCP和Au-Si SBD飞行时间探测系统

原子核物理评论 , 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

孟庆华 ^1, , 王涛峰 ^2, , 朱丽萍 ^3, , 王黎明 ^4, , 韩洪银 ^5,

1.中国原子能科学研究院核物理所,北京102413;兰州大学物理科学与技术学院,兰州730000

2.北京航空航天大学物理科学与核能技术学院,北京,100191

3.中国原子能科学研究院核物理所,北京,102413

4.中国原子能科学研究院核物理所,北京,102413

5.中国原子能科学研究院核物理所,北京,102413

基金项目: National Natural Science Foundation of China(10175091,11305007)国家自然科学基金资助项目(11305007,11235002)

关键词：微通道板 , 飞行时间法 , 质量测量 , 自发裂变

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

Keywords： MCP , time of flight method , mass measurement , spontaneous fission

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土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土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 αc-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.

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