中国散裂中子源中子脉冲形状测量方法研究

摘要

中国散裂中子源(CSNS)的中子散射谱仪一般采用飞行时间技术,靶站慢化器输出的中子的时间脉冲形状是决定谱仪分辨率的重要因素和CSNS重要的中子学性能参数.CSNS靶站的耦合液氢慢化器、退耦合窄化液氢慢化器以及退耦合水慢化器为20条中子束线提供不同时间脉冲形状的中子束流,不同能量(波长)中子的时间脉冲形状的测量是靶站中子学实验研究的必备和重要的测量手段.本文介绍了拟采用的中子脉冲形状测量方法,即利用中子单色器选取慢化器输出的宽能段中子束中的单能中子,采用时间聚焦几何降低单能中子到达探测器时的时间展宽,采用单个起始信号、多个结束信号方式记录相同能量中子到达探测器的不同时刻,从而获得该能量中子的时间脉冲形状;分析了时间聚焦技术对中子飞行时间分辨的影响;给出了单色器、探测器、读出电子学的性能参数以及相关的模拟计算结果.