Neutron detection efficiency of the Neutron dEtector with Xn Tracking (NEXT)
为了正确表征以$β-$缓发中子辐射为主的丰中子核衰变，需要一种具有良好能量分辨率的高效中子探测系统。设计了用于测量$β$ -缓发中子发射体的Xn跟踪中子探测器（NEXT）。通过沿着中子飞行路径分割探测器，NEXT减少了中子飞行时间测量中的相关不确定性，提高了能量分辨率，同时保持了探测效率。探测器原型是由光学分离段的中子-伽马鉴别塑料闪烁体耦合到位置敏感的光电倍增管。该探测器的首次性能研究表明，在保持良好能量分辨率的同时，可以实现高的本征中子探测效率。给出了利用直接反应中子进行效率测量的结果。
2021-07-23 physics.ins-det
Study of a high spatial resolution 10B-based thermal neutron detector for application in neutron reflectometry: the Multi-Blade prototype
虽然对于大面积探测器来说，由于3 He短缺，找到一种替代方法来探测热中子是至关重要的，但对于小面积探测器来说，情况并非如此。中子散射科学仍在不断提高其仪器的功率，探测器必须承受的中子通量也在不断增加。对于小面积探测器，主要的努力是扩大探测器的性能。在劳厄-朗之万研究所（ILL），我们开发了多叶片探测器，旨在提高3 He探测器的空间分辨率，以用于高通量应用。我们开发了一个高空间分辨率的原型适用于中子反射仪。它利用固体10 B-薄膜中采用的比例气体室。两个原型已建成在ILL和我们的单色测试光束线上获得的结果在这里。
2013-12-09 physics.ins-det
Unfolding the fast neutron spectra of a BC501A liquid scintillation detector using GRAVEL method
中子能谱的精确知识在基础研究和应用中是有用的。介绍了用BC 501 A液体闪烁探测器测量和展开快中子能谱的全过程。实验测量了Am-Be中子的反冲质子谱。利用NND 7程序对探测器的响应矩阵进行了模拟。结合反冲质子能谱和响应矩阵，采用GRAVEL迭代算法对中子能谱进行展开。开发了基于GRAVEL方法的MatLab程序。成功地展开了Am-Be源的连续中子能谱和D-T源的单能中子能谱，并与标准参考谱符合良好。展开的Am-Be谱比近年来人工神经网络展开的Am-Be谱更精确。
2013-11-28 physics.ins-det
Scattered neutron background in thermal neutron detectors
非弹性中子散射仪器需要非常低的本底;因此，抑制散射中子本底的适当屏蔽，无论是从弹性和非弹性散射是必不可少的。为了有效地抑制背景散射，需要对背景散射源有详细的了解。多栅极热中子探测器是一种Ar/CO $_{2}$充气探测器，在铝基板上涂有一个$^{10}$ B $_{4}$ C中子转换器。这是一个大面积探测器设计，将装备在欧洲中子源（ESS）的非弹性中子谱仪。为此，为多网格探测器构建了参数化的Geant 4模型。这是第一次在探测器响应的详细模拟中对热中子散射背景源进行建模。通过与ILL的IN 6仪器和SNS的CNCS仪器上安装的原型的测量数据进行比较，验证了该模型。源自检测器组件的散射的影响小于源自其他地方的影响。
2018-05-25 physics.ins-det
Response of a Liquid $^3$He Neutron Detector
研究液态 $^3$He 中子探测器（采用闪烁读数）的响应，利用 $^3$He(n,p) 过程，预期效率比 10 atm 气体探测器提升约 64 倍。
2023-12-28 physics.ins-det
Geometric Optimization of a Neutron Detector for In-Flight Measurement of the Neutron Lifetime
最近用束流法测量的自由中子寿命与UCN测量值有8.7 s（4 $σ$）的差异。BL3实验的目的是改善这种测量的统计误差，并帮助排除系统不确定性作为差异的解释。由于中子通量线性地进入中子寿命，因此具有平坦响应的良好表征的中子通量探测器是必不可少的。我将提出一个新的探测器的几何优化与均匀接受高达六阶的中子位置。
2020-10-21 physics.ins-det
A sealed ceramic GEM-based neutron detector
基于GEM的中子探测器在过去十年中蓬勃发展。然而，大多数GEM中子探测器都工作在流动气体模式下，由于大气压力和环境温度的动态变化，探测器的长期性能可能不稳定。本文介绍了中国空间中子源研制的灵敏面积为100 mm × 100 mm的密封陶瓷GEM中子探测器的性能，包括平台曲线、中子束流剖面、中子波长谱、空间分辨率等（FWHM：2.77 mm）、二维（2D）成像能力、中子探测效率和计数率不稳定性（相对标准偏差（RSD）：0.7%）。结果表明，该探测器在密封模式下具有良好的性能，可用于CSNS直接中子束流的测量。
2020-09-18 physics.ins-det
Simulation-based optimization of a multilayer 10B-RPC thermal neutron detector
对多层10 B-RPC热中子探测器进行基于蒙特卡罗模拟的优化，以提高计数率能力，同时保持对热中子的高（>50%）探测效率为目标。单个RPC的转换器层厚度针对包含10个双间隙RPC的堆叠的检测器的几种配置进行了优化。结果表明，它是可能的，以达到一个计数率的一个因素，这是一个高的8倍相比，只有一个双间隙RPC的检测器的速率。分析了探测器内部中子散射对背景的影响，并对在中子束下测试的第一个探测器原型提出了设计修改建议。
2020-02-18 physics.ins-det
Study on the novel neutron-to-proton concept for improving the detection efficiency of triple GEM based fast neutron detector
介绍了一种基于三重气体电子倍增器（GEM）探测器的高效率快中子探测器样机，该探测器与一种新型的多层高密度聚乙烯（HDPE）作为中子-质子转换器相耦合，以提高中子探测效率。首先，利用$^{55}$ Fe X射线源对研制的三重GEM探测器进行了有效增益和能量分辨率的测试，以确保其具有良好的性能。获得的有效增益和能量分辨率分别为5.0 $\times$、10 $^{4}$和19.2%左右。其次，将新型的多层HDPE转换器与三重GEM探测器的阴极耦合，使其成为高效的快中子探测器。当转换器层数为38时，其有效中子响应比传统单层转换技术提高了4倍。
2014-03-14 physics.ins-det
Boron-10 lined RPCs for sub-millimeter resolution thermal neutron detectors: Conceptual design and performance considerations
提出了一种基于薄间隙电阻板室（RPC）的位置灵敏热中子探测器的新概念，并讨论了其可行性。介绍了几种实现多层和倾斜几何结构的RPC堆栈的检测器架构。的蒙特卡罗模拟研究的结果表明，预期的探测效率和空间分辨率的主要探测器的设计参数的效果。
2018-06-19 physics.ins-det
NaI(Tl+Li) scintillator as multirange energies neutron detector
新型NaIL探测器（5 × 6英寸）的研究，在宽能量范围内的中子探测的目标。已经发现，探测器连同其已知的探测γ辐射的能力还允许以三种准独立的方式区分中子信号。它对低至$10^{-3}$ $cm^{-2}$ $s^{-1}$的中子通量敏感。在工作中，获得了NaIL探测器的本征α本底和中子探测效率。实验数据与Geant 4 Monte Carlo（MC）模拟结果进行了比较。
2021-12-10 physics.ins-det
Effect of scintillator geometry on the energy resolution and efficiency of MAST neutron camera detectors
基于EJ-301型液体闪烁体的MAST中子相机探测器的效率和能量分辨率低于类似尺寸的圆柱形探测器。实验研究已经确定光衰减是这种恶化的主要原因。这一发现得到了Monte Carlo电子和光子输运计算的支持。
2022-11-09 physics.ins-det
3D Printing Neutron Detectors using Scintillating BN/ZnS Resin
在本文中，我们证明了使用立体光刻增材制造来生产低成本的中子敏感探测器是可能的。通过将BN：ZnS与可商购的UV树脂混合来制备可固化的固化树脂。该树脂用于印刷由BN：ZnS锥体阵列制成的几个小面积中子探测器，这些小面积中子探测器可以直接耦合到光电倍增管。
2020-10-09 physics.ins-det
Response Functions for Detectors in Cosmic Ray Neutron Sensing
宇宙射线中子传感技术是一种利用慢化中子探测器测量超热中子到快中子的方法来测量环境水含量的新技术。我们已经调查了通常用于环境研究的固定和移动中子探测器的响应函数，以提高中子输运研究的模型精度。蒙特卡罗模拟已被执行，以分析检测概率的能量依赖性的响应和角度灵敏度的不同变体的CRNS探测器和转换器气体。我们的研究结果揭示了传感器的响应中子能量从0.1 eV到1 MeV和最高的灵敏度垂直通量。检测器的效率显示出良好的协议与参考数据从结构相似的邦纳球。中子对整体积分信号的贡献的相对概率在具有非均匀中子通量的区域中尤其重要，例如复杂地形或氢池的非均匀分布。
2018-01-24 physics.ins-det
Boron-10 lined RPCs for sub-millimeter resolution thermal neutron detectors: Feasibility study in a thermal neutron beam
介绍了基于阻性板室（RPC）的位置灵敏热中子探测器的实验可行性研究结果。探测器原型的特点是一个薄间隙（0.35 mm）的混合RPC与铝阴极内衬2 $μ$米厚的$^{10}B{_4}C$中子转换层富含$^{10}B$和浮法玻璃阳极。在垂直入射下，对于中子束（$λ$ =2.5 $Å$）测量到${\approx}$ 6.2 ${\%}$的探测效率。空间分辨率优于0.5 mm FWHM。
2018-09-25 physics.ins-det
Neutron activation and prompt gamma intensity in Ar/CO$_{2}$-filled neutron detectors at the European Spallation Source
利用MCNP 6.1对Ar/CO $_{2}$中子探测器计数气体中的中子活化效应进行了蒙特卡罗模拟研究。建立了一个通用的MCNP模型，并通过简单的分析计算进行了验证。模拟和计算一致认为，只有$^{40}$ Ar激活可以有相当大的影响。结果表明，无论是从$^{40}$ Ar中子捕获的即时伽马强度，也没有产生的$^{41}$ Ar活动的影响，在探测器周围的伽马剂量率和背景水平。
2017-06-16 physics.ins-det
New neutron detector based on Micromegas technology for ADS projects
本文介绍了一种基于Micromegas技术的新型中子探测器，用于ADS模拟中子能谱的测量。介绍了TRIGA堆芯内140 MeV质子与靶相互作用的模拟中子能谱，并对新的探测器结构作了全面的描述。这种探测器的优势相比，传统的中子通量探测器和CELINA 14 MeV中子源设施在CEA-Cadarache的第一个原型所获得的结果。本文还介绍了快中子反应堆用Piccolo-Micromegas的未来发展。
2006-07-07 physics.ins-det
Performance tests of boron-coated straw detectors with thermal and cold neutron beams
新开发的硼涂层吸管（BCS）探测器的原型已在热和冷中子能量范围内进行了测试。它们的中子探测性能已达到行业标准（充满3He气体的探测器管）。测试表明，BCS管的探测效率接近其理论极限，这对于冷中子能量范围内的科学仪器是足够的。BCS探测器在信噪比和时间分辨率方面与3He管不相上下，在纵向空间分辨率方面更胜一筹。
2019-08-05 physics.ins-det
Evidence of fast neutron sensitivity for 3He detectors and comparison with Boron-10 based neutron detectors
基于3 He的中子探测器不再是中子散射应用的默认解决方案。无法满足新仪器所需的性能要求，以及3 He的短缺，推动了一系列旨在寻找中子探测新技术的研究计划。新探测器技术的特性已经过广泛测试，以证明其相对于最先进技术的有效性。其中，背景抑制能力是决定的关键。对于大多数仪器，信号背景比与性能品质因数密切相关。这些设计是为了利用新的高强度中子源预期的高通量。因此，不充分的背景抑制可能会显著影响测量，导致探测器饱和和误导事件。这对于信号相当弱的那种技术特别重要。第一次，3 He探测器的灵敏度快中子，En = 10 MeV，已估计。两个独立的测量：一个直接计算的基础上的减法，用于解开的热和快中子的贡献，而进一步的证据是间接计算，通过与最近公布的数据从10 B为基础的探测器的比较。这两项调查都给出了灵敏度数量级的表征。一组模拟，以及为了支持和验证的测量结果。从数据中观察到4x 10 -3的灵敏度。这比以前在基于10 B的探测器中观察到的高两个数量级。
2019-02-26 physics.ins-det
A neutron trigger detector for pulsed reactor neutron sources
针对脉冲反应堆中子源中子性质实验缺乏与中子产生同步的可靠触发信号的问题，设计实现了一种可提供相对精度4.5 ms同步触发信号的中子脉冲探测器。
2024-04-17 physics.ins-det
Characterization of R-134A superheated droplet detector for neutron detection
R-134 a（C_2H_2F_4）是一种低成本、易获得且不含氯的制冷剂，在其过热状态下可用作有效的中子探测器。由于其在水中的高溶解度，基于R-134 a的过热液滴检测器（SDD）通常非常不稳定，除非使用合适的添加剂来制造检测器，该添加剂使检测器稳定。已知SDD具有以短寿命和相对长寿命的亚稳态分布的过热液滴。我们已经研究了探测器的中子响应使用241 AmBe中子源，并获得了温度变化的核参数和这些液滴的状态间动力学使用两个状态模型。
2014-03-26 physics.ins-det
Development of a Pixel Detector for Ultra-Cold Neutrons
研制了一种高空间分辨率和时间信息的超冷中子像元探测器。10B和6Li被测试用于中子转换器，并且基于效率和空间分辨率，发现10B更合适。像素探测器的效率为44.1 ± 1.1%，空间分辨率为2.9 ± 0.1 μ m（1 sigma）。
2010-02-02 physics.ins-det
Energy and spatial resolution of a large volume liquid scintillator detector
本文介绍了大体积液体闪烁体探测器的能量和空间分辨率的研究结果。得到的关系，它允许估计的探测器的能量和空间分辨率，而无需建模。用CTF探测器获得的数据验证了这种关系，CTF探测器是新的太阳中微子探测器的原型，称为Borexino。一个事件重建技术使用的电荷和时间的数据从光电倍增管进行了分析，使用所获得的关系，以提高探测器的分辨率。提出了事件能量和坐标重建算法
2018-11-06 physics.ins-det
Novel Compact Accelerator-Based Neutron and Gamma Sources for Future Detector Calibration
新型超紧凑、可电切换、时间结构/脉冲、~1-14 MeV级中子和光子发生器可应用于嵌入大型探测器系统，特别是量热计，用于能量和操作校准。小尺寸适用于永久原位部署，或能够方便地插入大型高能物理探测器系统。对于原型的台架测试或探测器模块的生产测试，这些紧凑的n和伽马发生器提供了优势。
2013-08-01 physics.ins-det
Phenomenological model for predicting the energy resolution of neutron-damaged coaxial HPGe detectors
锗探测器的峰值能量分辨率随着中子注量的增加而变差。这是由于在晶体中中子产生的缺陷处的空穴捕获，这阻止了伽马射线的全部能量被探测器记录。同轴HPGe探测器的唯象模型的开发依赖于一个单一的，无量纲的参数，该参数与立即捕获的移动空穴在受损的晶体的概率。由于该阱参数与探测器尺寸和类型无关，因此该模型可用于预测能量分辨率随中子注量的变化。
2011-12-15 physics.ins-det
The Multi-Blade Boron-10-based Neutron Detector for high intensity Neutron Reflectometry at ESS
Multi-Blade是一种基于硼-10的气体探测器，旨在应对脉冲中子源中子反射测量中出现的挑战。中子反射计在瞬时计数率和空间分辨率方面是最具挑战性的仪器。该探测器的设计是为了满足即将在瑞典举行的欧洲光谱源（ESS）对反射计的要求。根据法国劳厄-朗之万研究所（ILL）以前获得的结果，在ESS建造了一个改进的演示器，并在匈牙利布达佩斯中子中心（BNC）和瑞典隆德大学的源测试设施（STF）进行了测试。在这篇手稿中讨论了探测器的详细描述和测试结果。
2017-01-26 physics.ins-det
Study on the imaging ability of the 2D neutron detector based on MWPC
研制成功了一个有效面积为200 mm \times 200 mm的基于~ 3 He中子源和多壁光子晶体的二维中子探测器。该探测器已在波长为1.37 μ m的准直中子束和Am/Be中子源上进行了测试。最佳空间分辨率为1.18 mm（FWHM），线性度良好。这与理论计算结果相吻合。
2013-05-22 physics.ins-det
Characterization of the Multi-Blade 10B-based detector at the CRISP reflectometer at ISIS for neutron reflectometry at ESS
Multi-Blade是一种基于硼-10的气态热中子探测器，旨在应对中子源中子反射测量中出现的挑战。中子反射计在瞬时计数率和空间分辨率方面是具有挑战性的仪器。该探测器是根据瑞典欧洲光谱源（ESS）反射计的要求设计的。多叶片已安装在英国ISIS中子和μ子源的CRISP反射计上并进行了测试。详细的检测器表征的结果进行了讨论，在这份手稿。
2018-03-26 physics.ins-det
Concept of a fast neutron detector based on 10B-RPCs
提出了一种基于10 B-RPC（hybrid double-gap Resistive Plate Chamber with 10 B4 C neutron converter）的探测10-4 ~ 5 MeV能量范围内快中子的方法。探测效率作为中子能量的函数是在蒙特卡罗模拟中获得的，使用Geant 4工具包对几种探测器配置进行模拟。中子转换器的厚度被优化以获得最大效率。结果表明，对于这种类型的探测器，有可能获得大于50%的平均探测效率与中子能量的弱依赖性。还讨论了暗计数率和γ灵敏度。
2021-12-23 physics.ins-det
Surface background rejection technique for liquid argon dark matter detectors using a thin scintillating layer
未来的大型液态氩直接暗物质探测器可以大大受益于有效的表面背景抑制技术。为了帮助这些大型探测器的发展，在加拿大渥太华卡尔顿大学的贵金属液体探测器开发实验室建造了一个测试台，氩-1。它的目的是测试一种新的表面背景抑制技术，在容器表面使用一层缓慢膨胀的材料。通过对来自反射层的慢光的脉冲形状辨别，来自探测器表面的事件可以与液态氩事件区分开。该探测器将采用高粒度SiPM进行光探测，用于准确识别表面事件，以表征所提出的技术。在这里讨论的技术和状态的实验的概述。
2020-01-08 physics.ins-det
Measurement and simulation of the neutron response of the Nordball liquid scintillator array
用~（252）Cf裂变源的飞行时间测量了液体闪烁体阵列Nordball对1.5 < T_n < 10 MeV中子的响应。裂变碎片是通过薄膜塑料闪烁体探测到的。测得的微分和积分中子探测效率与探测器的蒙特卡罗模拟的预测吻合得很好，该探测器精确地模拟几何形状，并将测得的非线性质子光输出作为能量的函数。模型的能力，提供系统的校正光中子截面，测量Nordball在低能量下，测试在测量的两体氘核光致衰变截面在E_γ =14-18 MeV。修正后，目前的2 H（γ，n）p测量同意与发表的评估的大机构的2 H（γ，p）n数据。
2006-06-08 physics.ins-det
Liquid-phase purification for multi-tonne xenon detectors
随着液体氙探测器规模的增长，需要新的技术来保持足够的纯度，使电荷能够在更长的漂移中存活。哥伦比亚大学的Xeclipse测试设备是为了测试通过由液体氙泵提供动力的低温过滤来去除负电性杂质而建造的，从而实现比通过加热吸气剂的气相净化高得多的质量流率。在本文中，我们介绍了Xeclipse的结果，包括两种吸附剂材料的测得的除氧率，用于指导XENONNT液体净化系统的设计和调试。得益于这一创新，XENONNT在8.6吨总质量中实现了超过10 ms的电子寿命，这可能是液体氙探测器中测得的最高纯度。
2022-10-03 physics.ins-det
A neutron detector with spatial resolution of submicron using fine-grained nuclear emulsion
我们一直在研制一种空间分辨率为亚微米的中子探测器，方法是将~ 6Li装入细颗粒核乳胶中。通过暴露于热中子，观察到中子俘获事件的径迹。从它们的颗粒密度，空间分辨率估计。探测效率也通过冷中子实验测量。
2016-12-14 physics.ins-det
Multilayer $^{10}B$-RPC neutron imaging detector
衬有$^{10}B_{4}$ C中子转换器的电阻板室（RPC）是一种有前途的位置灵敏热中子探测技术，在空间分辨率和时间方面优于$^{3}$氦基探测器。然而，对于其他类型的气体探测器与单层$^{10}B_{4}$ C在正常的束入射下，单间隙$^{10}B$ -RPC的热中子的探测效率仅为6%左右。为了克服这一局限性，我们引入了一个多层$^{10}B$ -RPC检测器与堆叠的10个双间隙混合RPC。介绍了探测器的设计及其在FRM II中子设施的TREFF中子束线上进行表征的结果。结果表明，该系统对波长为4.7 μ m的中子的探测效率超过60%，空间分辨率（FWHM）在X和Y方向分别为0.25 mm和0.35 mm。
2020-05-26 physics.ins-det
Detector rates for the Small Angle Neutron Scattering instruments at the European Spallation Source
建造世界上最强大的中子源--欧洲中子源（ESS），需要在仪器部件设计的大多数前沿取得重大技术进步。探测器也不例外。目前中子散射设施的现有实现处于其性能极限，有时几乎不能满足科学需求。在全面运作的ESS将产生前所未有的中子亮度。这意味着新检测器设计的最具挑战性的方面之一是增加的速率能力，特别是峰值瞬时速率能力，即，在中子脉冲峰值时，每个通道、像素或cm $^2$撞击探测器的中子数。本文着重于估计的事件和检测率，预计为小角中子散射（SANS）仪器计划为ESS。各种方法被应用，其结果。
2018-07-09 physics.ins-det
Boron-10 layers, Neutron Reflectometry and Thermal Neutron Gaseous Detectors
如今，中子设施正朝着更高通量的方向发展，例如位于瑞典隆德的欧洲中子源（ESS），这意味着对仪器性能提出了更高的要求。He-3由于其良好的性质，多年来一直是热中子探测的主要演员。大约从2001年开始，He-3储存量一直在下降。目前，世界正面临氦-3短缺的问题。这使得大面积探测器（几平方米）的构造不再现实。减少这些应用对He-3需求的一种方法是将用户转移到替代技术，如硼-10。虽然在大面积应用中完全有必要取代He-3，但这并不是小面积探测器的主要问题，研究的重点是提高它们的性能。有些技术似乎很有前途，但实施起来可能会遇到技术挑战。为了验证这些新技术，必须对几个方面进行研究，例如探测效率和伽马射线灵敏度。几个探测器，基于硼-10层，已经构思，建造和测试。我们已经奠定了坚实的理论基础，通过实验证实，为了解的主要方面的固体转换层中采用的中子探测器。我们还实际探索，通过原型的构造和表征，一种特定类型的基于固体转换器的中子探测器，多叶片，特别适合于中子反射计的应用。
2014-06-12 physics.ins-det
Development of an anti-Compton veto for HPGe detectors operated in liquid argon using Silicon Photo-Multipliers
提出了一种利用硅光电倍增管进行液氩闪烁光探测的概念验证探测器。这项工作的目的是建立一个反康普顿否决锗探测器直接在液态氩中运行，就像在GERDA实验中一样。研究了多像素光子计数器（MPPC）的低温特性。为了提高MPPC的光收集效率，使用波长移位光纤。实现了与具有光电倍增管的类似设置相当的否决效率。
2016-06-14 physics.ins-det
Measuring Fast Neutrons with Large Liquid Scintillation Detector for Ultra-low Background Experiments
我们开发了一个12升体积的中子探测器，充满了液体闪烁体EJ 301，测量中子在地下实验室，其中暗物质和中微子实验的位置。探测器目标是一个圆柱体，内部涂有反射涂料（95%反射率），可显著增加探测器的光收集。我们演示了几种校准技术，使用点源和宇宙射线μ子的能量高达20兆电子伏的大型液体闪烁探测器。首次使用大型液体闪烁体显示了使用脉冲形状鉴别的中子-伽马分离，其中几个MeV中子到数百个MeV中子。
2013-06-12 hep-ex physics.ins-det
Design and Performance of a Hybrid Fast and Thermal Neutron Detector
我们报告了一个定制的混合探测器的性能和表征，包括BC 501 A液体闪烁体的快中子和BC 702闪烁体的热中子。对BC501A液体闪烁体探测器进行了标定和分辨。为了区分γ中子、快中子和热中子，发展了脉冲形状鉴别（PSD）技术。在GEANT 4中开发了蒙特卡罗模拟软件包，由测量的反冲能谱得到实际的中子能谱。用241AmBe（α，n）中子能谱的重建对所提出的方法进行了检验。
2016-12-02 physics.ins-det
High-Temperature Superconducting Level Meter for Liquid Argon Detectors
在中微子研究和暗物质搜索中，电容装置通常被用作探测器，测量探测器中惰性液体的水平。在这项工作中，我们描述了使用高温超导材料作为替代控制的低温惰性液体的水平。实验室测量表明，超导体表现出线性行为，高度稳定，并提供了非常准确的液体体积测定。因此，该设备是一种具有竞争力的仪器，并显示出优于传统液位计的几个优点。
2008-11-25 physics.ins-det
Conceptual design and first results for a neutron detector with interaction localization capabilities
提出了一种新的高精度探测器，用于研究β缓发中子发射和直接反应研究中的中子。中子探测器与Xn跟踪（NEXT）阵列的目的是保持高的固有中子探测效率，同时减少中子能量测量的不确定性。单个NEXT模块由薄塑料闪烁体段组成，每个闪烁体段都是光学分离的，能够区分中子-伽马。每个分段的模块耦合到位置敏感的光电探测器，使得能够高精度地确定中子到达时间和有效体积内的相互作用位置。设计研究已经进行了模拟和实验测试的基础上，导致原型单位的建设。使用$^{252}$ Cf中子源和加速器产生的单能中子测量的第一结果。
2019-06-05 physics.ins-det
Software-based data acquisition and processing for neutron detectors at European Spallation Source - early experience from four detector designs
欧洲中子源（ESS）将以高通量提供中子，用于各种中子散射技术。中子源设施和科学仪器将设在隆德，数据管理和软件中心将设在哥本哈根。ESS正在与其欧洲实物合作伙伴一起开发一些探测器原型，例如：SoNDe，Multi-Grid，Multi-Blade和Gd-GEM。这些都是位置敏感探测器，但使用不同的技术来探测中子。除电子读数数字化外，预计所有中子数据都将在软件中处理。这提供了最大的灵活性和适应性，并允许对原始数据进行深入检查，以降低启动新探测器技术的风险。但它也需要开发高性能的软件处理管道和优化的可扩展的处理算法。本文介绍了中子数据通道的ESS系统结构，重点介绍了探测器与DMSC之间基于UDP的以太网接口。该报告还描述了探测器数据处理的软件架构和我们开发的工具，这些工具已被证明对有效的早期实验非常有用，并且可以在一台笔记本电脑上运行。处理要求的SoNDe，多网格，多叶片和锗GEM探测器，并比较事件处理率存档至今。
2018-10-22 physics.ins-det
Improved Fast Neutron Spectroscopy via Detector Segmentation
有机稀释剂广泛用于快中子探测和光谱学。几种效应使基于这些材料的探测器的结果的解释复杂化。第一，快中子通常会在其所有能量沉积在探测器内之前离开探测器;第二，快中子通常会在探测器内多次散射，并且每次散射产生的闪烁光与能量之间存在非比例关系;因此，在观察到的闪烁光与沉积的中子能量之间不存在确定性关系。在这里，我们展示了一种硬件技术，以减少这两种影响。分段检测器的使用允许光输出非比例性的逐个事件校正，并且允许优先选择具有接近完全能量沉积的事件，因为这些事件通常将具有高的分段多重性。
2009-08-09 physics.ins-det
A novel energy resolved neutron imaging detector based on TPX3Cam for the CSNS
中国散堆中子源（CSNS）以脉冲方式运行，具有高中子通量。这提供了通过使用TOF（飞行时间）方法进行能量分辨中子成像的机会。CSNS正在建造能量分辨中子成像仪（ERNI），但探测器面临的重大挑战仍然存在，因为它同时需要小于100 μm的空间分辨率以及微秒级的时间分辨率。本研究建立了一个基于快速光学相机TPX3Cam和像增强器的能量分辨中子成像探测器原型。为了评估其性能，在CSNS的BL 20中进行了一系列原理验证实验，以测量空间分辨率和中子波长谱，并使用切片波长和钢样品的布拉格边缘成像进行中子成像。采用质心算法获得了57 μm的空间分辨率，时间分辨率为微秒级，测量的波长谱与束流监测器测量的波长谱一致。此外，可以选择任何波长用于给定对象的中子成像，并且探测器可以用于布拉格边缘成像。结果表明，该探测器性能良好，能够满足CSNS对ERNI探测器的要求
2021-02-26 physics.ins-det
On the possiblity of detecting Solar pp-neutrino with a large volume liquid organic scintillator detector
结果表明，一个大容量的液体有机闪烁体探测器的能量分辨率为10千电子伏，在200千电子伏1西格玛将是敏感的太阳pp-中微子，如果在目标放射性纯度水平的Borexino探测器，或太阳中微子项目的KamLAND。
2004-03-03 physics.ins-det
Monte Carlo Simulation Variance Reduction Techniques for Photon Transport in Liquid Xenon Detectors
蒙特卡罗模拟是分析和预测液体氙探测器中各种本底组分的重要工具。随着新实验中屏蔽的改进，外部背景的模拟，如探测器材料的伽马射线引起的，计算成本越来越高。我们介绍并验证了加速蒙特卡罗模拟技术在液体氙探测器中的光子输运。该方法模拟光子诱导的相互作用在一个定义的几何形状和能量范围内具有高的统计，而感兴趣的区域以外的相互作用不直接模拟，但考虑到通过概率权重。对于伽马诱导的背景在一个示例性的探测器几何形状的模拟，我们实现了三个数量级的加速度相比，目前吨级Lion暗物质实验的标准模拟。
2020-07-15 physics.ins-det
Characterization of a Li-6 loaded liquid organic scintillator for fast neutron spectrometry and thermal neutron detection
介绍了一种液体闪烁体的表征，该液体闪烁体包含富集氯化锂的水溶液以产生具有0.40%Li-6的闪烁体，包括闪烁体在其光学性质和中子响应方面的性能。闪烁体被纳入到一个快中子谱仪，并从2.5 MeV，14.1 MeV，和CF-252中子的光输出光谱进行了测量，使用捕获门控符合技术。该谱仪在不符合的情况下运行，以进行热中子测量。光谱仪性能的可能改进进行了讨论。
2013-02-07 nucl-ex physics.ins-det
Liquid Argon Cryogenic Detector Calibration by Inelastic Scattering of Neutrons
本文提出了一种标定低温液氩探测器对8.2keV反冲的响应的方法。该方法利用聚变DD中子发生器产生的单能中子的非弹性散射过程。非弹性散射的运动学特征导致相对于具有相同反冲能量和兼容能量分辨率的传统方案利用弹性散射的有用事件的计数率充分（40倍）增加。所提出的校准方案的益处最好通过使用标记中子发生器作为中子源来实现，其允许消除源自低温检测器和散射中子的附加检测器上的信号的偶然重合的背景。
2014-07-10 hep-ex physics.ins-det
Feasibility Study to use Neutron Capture for an Ultra-low Energy Nuclear-recoil Calibration in Liquid Xenon
超低能量的核反冲测量在液体氙使用中子捕获的可行性进行了研究，为一个小的（亚千克）液体氙探测器，优化了高闪烁增益，和脉冲中子源。测量使用在中子俘获之后的去激发过程期间赋予氙核的反冲能量，其中迅速发射的$γ$级联可以由于动量守恒而为核提供高达$0.3$ keV $_\text{nr}$的反冲能量。一个成功的校准闪烁光子和电离电子产额低于这个能量将有助于更高的灵敏度液体氙实验中寻找轻WIMP。
2022-10-18 hep-ex physics.ins-det
Study of nuclear recoils in liquid argon with monoenergetic neutrons
为了发展液态氩暗物质探测器，我们在实验室里组装了一个装置，将中子散射到一个小的液态氩靶上。中子通过氘等离子体中的核聚变以单能量（E_kin=2.45 MeV）产生，并被准直到以单相模式（零电场）操作的3”液氩池上。有机液体稀释器用于标记散射中子并提供飞行时间测量。该装置的设计是为了研究光脉冲的形状和闪烁产额从核和电子反冲，以及从α粒子在工作点有关的暗物质搜索。液氩提供了可能性，以审查闪烁收益在贵液体相对于人口的两个基本准分子状态。在这里，我们介绍了此类研究的实验方法和最近数据的初步结果。
2012-03-05 astro-ph.IM physics.ins-det
Measurement of the response of a liquid scintillation detector to monoenergetic electrons and neutrons
本文对不同的$γ$射线源进行了液体闪烁体（EJ-301相当于NE-213）对康普顿散射$γ$射线示踪产生的单能电子的响应。测量的电子响应在$\sim$ 4~MeVee范围内呈线性关系，在1~MeVee范围内的分辨率为$\sim$ ~ 11%.用$^7$ Li（p，$_1$）$^7$ Be ~*（0.429MeV）反应测量了液体闪烁体对中子的脉冲形状鉴别和脉冲高度响应。在E $_n$ =5.3，9.0和12.7 MeV时，观察到液体闪烁体对单能中子的非线性响应。测量的液体闪烁体的电子和中子的响应与Geant 4模拟进行了比较。
2017-05-16 nucl-ex physics.ins-det
Neutron Energy Spectrum Measurements with a Compact Liquid Scintillation Detector on EAST
在EAST装置上采用EJ 301液体闪烁体中子探测器测量了D-D聚变等离子体的中子能谱。该探测器的特点是仔细在不同的准单能中子场产生的4.5 MV的范德格拉夫加速器。在最近的实验活动中，由于EAST的中子产额低，设计了一种新的屏蔽装置，并将其放置在尽可能靠近托卡马克的位置，以提高谱仪的计数率。用液体中子能谱仪测量了中子和γ射线的注量，与3 He正比计数器和NaI（Tl）γ射线能谱仪测量结果一致。等离子体离子温度值推导出从低杂波注入和离子回旋共振加热放电中的中子谱。用蒙特卡罗输运程序模拟了散射中子能谱，并通过低能脉冲高度测量得到了很好的验证。
2013-04-27 nucl-ex physics.ins-det
Analytical modeling of thin film neutron converters and its application to thermal neutron gas detectors
主要从解析的角度探讨了一个简单的模型，用于计算和理解单层和多层热中子探测器的PHS，并有助于在不同情况下优化设计。推导出几个定理，可以帮助指导设计。
2013-02-13 nucl-ex physics.ins-det
Simulation results for a low energy nuclear recoil yields measurement in liquid xenon using the MiX detector
测量液体氙对超低能核反冲事件的闪烁和电离产额对于提高液体氙实验对轻暗物质的灵敏度是必要的。氙上的中子俘获可用于在核去激发期间经由$γ$射线的不对称发射产生能量低于$0.3$ keV $_\text{NR}$的核反冲事件。研究了密歇根氙（MiX）探测器利用中子俘获进行超低能核反冲测量的可行性，MiX探测器是一种小型双相氙时间投影室，经过优化可获得高闪烁增益。模拟的混合X探测器，部分中子慢化剂，和脉冲中子发生器表明，人口的中子俘获事件可以从中子散射事件隔离。此外，通过改变部分中子慢化剂的厚度、中子脉冲宽度和中子脉冲频率来优化MiX探测器中的中子捕获率。
2022-11-07 hep-ex physics.ins-det
