计算研究排列的闪烁粒子复合材料用于快中子探测
作者：
Brenden W. Wiggins，Andrea Favalli，Metodi L. Iliev，Kiril D. Ianakiev，Markus P. Hehlen
机构：
洛斯阿拉莫斯国家实验室，工程材料（MST-7），洛斯阿拉莫斯国家实验室，保障科学与技术（NEN-1）
发布年份：
2019年
更新时间：
2025-04-03 11:19:52
关键词：
闪烁粒子,复合材料,快中子和热中子探测,锂-6
摘要：
复合材料在实现高性能和成本效益的中子探测器方面具有潜力，可用于基础科学、全球安全和剂量测量应用。本研究展示了由含6Li的GS20闪烁玻璃粒子组成的复合材料在有机基质中的中子和伽马射线传输模拟结果。这些复合材料在抑制伽马射线信号的同时实现了对中子的高灵敏度。模拟成功确定了最佳复合材料参数，如粒子大小、几何形状和粒子间距。这些信息对于后续的GS20-丙烯酸复合材料的制造和规模化至关重要。本文展示的模拟结果表明，排列的复合材料可以在252Cf自发裂变源辐照下实现高中子探测效率和伽马误识别值小于1/10^6。
结论：
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实验方法及产品解析：
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名称
分类
制造商
PDF资料
参数
描述
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DG数字消磁装置
能量和功率传感器
Twinleaf LLC
2: 2
脉冲宽度: 10ns
DG 通过施加振荡磁场使材料达到饱和，然后缓慢地将振荡幅度降至零，从而自动化磁屏蔽消磁过程。
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LAM300原子磁力计
能量和功率传感器
成都量视科技有限公司
灵敏度: <20fT/√Hz
动态范围: ±5nT
测量轴: Z轴、Y轴
LAM300原子磁力计是一种基于原子自旋交换技术的超高灵敏度磁场探测仪器，其通过原子自旋的精确控制，能够测量极为微弱的磁场变化，灵敏度高达fT/√Hz级别，为地磁场强度的几十亿分之一。
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MS-2 磁屏蔽
能量和功率传感器
Twinleaf LLC
屏蔽系数: 10⁶
磁噪声: 10 fT/Hz1/2
内部 3 轴磁场线圈: X/Y coil:
Calibration: 0.576 G/A = 57.6 nT/mA
Inductance: 33 µH
Z coil:
Calibration: 1.50 G/A = 150 nT/mA
Inductance: 140 µH
MS-2 磁屏蔽是精密磁场控制的理想系统。它提供多层高磁导率金属屏蔽以降低环境磁场噪声，并具有内部场线圈系统，可精确控制屏蔽体中心的磁场。
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MS-1LF 磁屏蔽
能量和功率传感器
Twinleaf LLC
内部3轴磁场线圈: X/Y 线圈
校准：0.81 G/A = 81 nT/mA
电感：22 μH
Z 线圈
校准：1.06 G/A = 106 nT/mA
电感：20 μH
内部梯度场线围: dZ/dz：4.02 nT/cm/mA
dZ/dy：3.55 nT/cm/mA
dZ/dx：3.55 nT/cm/mA
dY/dx：4.24 nT/cm/mA
dY/dy：5.18 nT/cm/mA
内部 Z轴二阶梯度线圈: d²Z/dz²：1.06 nT/cm²/mA
MS-1LF 磁屏蔽为超精密磁场测试和测量提供最低的室温磁噪声环境。它提供多层高磁导率金属屏蔽层以降低环境磁噪声，内部铁氧体屏蔽层，并具有内部场线圈系统，以精确控制屏蔽体积中心的磁场。
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MS-1L 磁屏蔽器
能量和功率传感器
Twinleaf LLC
轴向孔: 30 mm dia.
接入孔: 15 mm dia. 8 radial & 2 on each endcap
质量: 8 kg
MS-1L 磁屏蔽器是一种用于精确磁场控制的出色而紧凑的系统。它提供多层高磁导率金属屏蔽以降低环境磁场噪声，并具有内部场线圈系统，可精确控制屏蔽体中心的磁场。
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