我们报告的中子响应的LAMBDA光谱仪早期开发的高能γ射线测量。利用飞行时间(TOF)技术测量了该谱仪的能量相关中子探测效率,并与有机液体闪烁体中子探测器(BC501A)的中子探测效率进行了比较。提取效率也进行了比较,从Monte Carlo GEANT 4模拟得到的。我们还在一个单独的实验中测量了BaF2晶体中中子的平均相互作用长度,以确定TOF能量分辨率。最后,LAMBDA谱仪在束流实验中进行了测试,通过测量4He + 93Nb反应中的中子能谱来提取核能级密度参数。实验结果表明,LAMBDA谱仪测量的核能级密度参数与BC501A中子探测器测量的核能级密度参数基本一致,表明LAMBDA谱仪可以有效地作为中子探测器测量核能级密度参数。
英文摘要:
We report on the neutron response of the LAMBDA spectrometer developed earlier for high-energy gamma-ray measurement. The energy dependent neutron detection efficiency of the spectrometer has been measured using the time-of-flight (TOF) technique and compared with that of an organic liquid scintillator based neutron detector (BC501A). The extracted efficiencies have also been compared with those obtained from Monte Carlo GEANT4 simulation. We have also measured the average interaction length of neutrons in the BaF2 crystal in a separate experiment, in order to determine the TOF energy resolution. Finally, the LAMBDA spectrometer has been tested in an in-beam-experiment by measuring neutron energy spectra in the 4He + 93Nb reaction to extract nuclear level density parameters. Nuclear level density parameters obtained by the LAMBDA spectrometer were found to be consistent with those obtained by the BC501A neutron detector, indicating that the spectrometer can be efficiently used as a neutron detector to measure the nuclear level density parameter.
Neutron and proton energy spectra from the non-mesonic weak decays of 5_Lambda-He and 12_Lambda-C
我们同时测量了5_Lambda-He和12_Lambda-C超核通过(pi^+,k^+)反应产生的非介子弱衰变中发射的中子和质子的能谱,其统计量比以前的实验高得多。在高能量阈值(60 MeV)下,两个超核的中子与质子产额比近似等于2,这表明中子和质子诱导的衰变通道的比率Gn(λ n -> nn)/Gp(λ p -> np)约为0.5。在中子能谱中,我们发现低能分量的产额出乎意料地大,即使是5 λ He。
Precise validation of neutron cross section data bases using a lead slowing down spectrometer and simulation from 0.1 eV to 40 keV. Methodology and data on thin and thick targets and data bases adjustement
Search for macroscopic CP violating forces using a neutron EDM spectrometer
在所谓的轴子窗口(lam的力范围在2 × 10 ^-5 m到0.02 m之间)中寻找核子之间的CP破坏力是很有趣的,因为在那里只有很少的实验信息。类轴子粒子会对接近大块物质的中子产生赝磁场。实验室研究在磁共振光谱仪中使用超冷中子研究靠近重镜的中子自旋进动。在磁共振没有位移的情况下,我们用标量和伪标量无量纲常数的乘积gs x gp建立了类轴子粒子耦合强度的新约束,作为力范围lam的函数,当10^-4 cm < lam < 1 cm时,gs x gp x lam^2 <= 2x 10 -21 [cm^2](C.L.95%)。对于0.1 cm < lam < 1 cm,先前的限制提高了4至5个数量级。
Nucleon-nucleon coincidence measurement in the non-mesonic weak decay of 5_Lambda-He and 12_Lambda-C hypernuclei
我们首次测量了由(π ^+,K^+)反应产生的5_Lambda-He和12_Lambda-C超核的非介子弱衰变过程中发射的中子-质子和中子-中子对的产额。我们观察到干净的背靠背相关的np和nn对符合光谱的超核。这些背靠背对产额的比率Nnn / Nnp必须接近中子和质子诱导的衰变宽度的比率Gn(λ n -> nn)/Gp(λ p -> np)。每个超核得到的比率支持最近的计算的基础上短程相互作用。
Results for the response function determination of the Compact Neutron Spectrometer
紧凑型中子谱仪(CNS)是一个联合欧洲环(JET)增强项目,设计用于不同等离子体场景下的聚变诊断。CNS基于液体闪烁体(BC 501 A),可以很好地区分中子和伽马辐射。使用BC 501 A谱仪进行中子能谱测量需要使用可靠的、完全表征的探测器。响应矩阵的测定在联邦物理技术研究所(PTB)的离子加速器设施(PIAF)进行。该设施提供了几个单能束(2.5,8,10,12和14 MeV)和一个“白场”(Emax ~17 MeV),这使得光谱仪在感兴趣的区域(从~1.5 MeV到~17 MeV)的全面表征成为可能。入射中子的能量由飞行时间方法(TOF)确定,时间分辨率为1 ns。为了检查响应矩阵,测量的脉冲高度谱展开与代码MAXED和由此产生的能量分布从TOF得到的那些进行了比较。CNS项目需要修改PTB BC 501 A光谱仪的设计,用Ente per le Nuove tecnologie,l 'Energia e l' Ambiente '(ENEA)开发的数字系统取代模拟数据采集系统(NIM模块)。使用专门为此项目开发的新软件对新数字系统的结果进行了评估。
Unfolding the Neutron Spectra from a Water-Pumping-Injection Multi-layered Concentric Sphere Neutron Spectrometer Using a Self-Adaptive Differential Evolution Algorithm
建立了一种自适应差分演化中子谱展开算法(SDENUA),用于对抽注式多层同心球中子谱仪(WMNS)的中子谱进行展开。通过对中子注量边界的估计,加快了算法的收敛速度,并将最优解与输入中子计数之间的最小误差限制在10-6以内,避免了无效计算。此外,交叉概率和比例因子自适应控制。用FLUKA Monte Carlo模拟了WMNS在(1)Cf-252能谱和(2)慢化后能谱、(3)BNCT能谱和(4)反应堆能谱下的读数,并用SDENUA展开了测量的中子计数。SDENUA考虑了测量中子数和响应矩阵的不确定性,不需要复杂的参数调整和先验默认谱。结果表明,SDENUA的解比UMG 3.1中的MAXED和GRAVEL的解更符合IAEA的谱图,计算结果的误差在12%以内。所建立的SDENUA对WMNS的去折叠光谱具有潜在的应用价值。
First Full Dalitz Plot Measurement in Neutron $β$-Decay using the Nab Spectrometer and Implications for New Physics
Oak Ridge National Laboratory(橡树岭国家实验室);North Carolina State University(北卡罗来纳州立大学);Duke University(杜克大学);University of Kentucky(肯塔基大学);Arizona State University(亚利桑那州立大学);University of Virginia(弗吉尼亚大学);University of Manitoba(曼尼托巴大学);University of Tennessee, Knoxville(田纳西大学诺克斯维尔分校);Drexel University(德雷塞尔大学)
Multi-Grid Detector for Neutron Spectroscopy: Results Obtained on Time-of-Flight Spectrometer CNCS
多栅极探测器技术已经从原理验证和表征阶段发展而来。在这里,我们报告的性能的多栅极探测器,MG.CNCS原型,已安装和测试的冷中子斩波器谱仪,CNCS在SNS。这允许在操作仪器上与$^3$ He探测器的性能进行并排比较。演示器的有效面积为0.2 m $^2$。它是专门针对CNCS的规格定制的。该探测器于2016年6月安装,并从那时起开始运行,与CNCS的He-3探测器并行收集中子散射数据。在本文中,我们提出了一个全面的分析,这些数据,特别是仪器的能量分辨率,速率能力,背景和相对效率。稳定性,伽马射线和快中子灵敏度也进行了研究。在探测器组件中的散射的效果已经被测量,并提供输入比较的蒙特卡罗模拟。所有的数据进行比较,测量的$^3$ He探测器同时,显示所有的功能记录的一个探测器也记录了其他。能量分辨率非常匹配。我们发现,多网格是能够匹配的数据收集的$^3$他,并看到一个相当大的优势,在计数率能力的迹象。基于这些结果,我们相信,多重网格探测器将能够利用ESS前所未有的中子通量在斩波器谱仪上产生高质量的科学数据。
Dynamic stabilization of the magnetic field surrounding the neutron electric dipole moment spectrometer at the Paul Scherrer Institute
在这项工作中所描述的周围场补偿(SFC)系统安装在周围的四层金属磁屏蔽的中子电偶极矩谱仪位于保罗谢勒研究所。SFC系统将外部磁场的DC分量减小约20倍。在约2.5 m x 2.5 m x 3 m的控制体积内,磁场的干扰在$10^{-3}$ Hz至0.5 Hz的带宽下衰减5至50倍,这对应于长于数百秒的积分时间,代表了nEDM测量的重要时间尺度。这些屏蔽因子适用于来自任意源的随机环境噪声。这是通过比例积分反馈稳定系统来实现的,该比例积分反馈稳定系统包括比例因子的正则化伪逆矩阵,该比例因子将所有传感器位置处的磁场变化与SFC线圈中的电流变化相关联。