Test of a prototype neutron spectrometer based on diamond detectors in a fast reactor
研制了一台基于金刚石探测器的中子谱仪样机。该原型由夹在两个CVD金刚石晶体之间的$^6$ Li中子转换器组成。金刚石晶体的辐射硬度使其适用于低功率研究反应堆，而对伽马射线的低灵敏度和探测器的低漏电流允许达到良好的能量分辨率。两个晶体之间的快速重合被用来剔除背景。探测器使用两个不同的电子链通过几米长的电缆连接到它。第一个链基于传统的电荷敏感放大器，另一个链使用为此目的开发的定制快速充电放大器。样机已在多种中子源上进行了测试，表明了其实用性。特别是，该探测器在TRIGA热反应堆（帕维亚大学LENA实验室）中进行了校准，中子通量为$10^8$ n/cm $^2$ s，并在名为FNG的3 MeV D-D单色中子源（ENEA，罗马）中进行了校准，中子通量为$10^6$ n/cm $^2$ s。中子能谱测量是在TAPIRO快堆（ENEA，Casaccia）上进行的，通量为10 $^9$ n/cm $^2$ s。将获得的光谱与蒙特卡罗模拟进行比较，用MCNP和Geant 4对检测器响应进行建模。
2015-05-23 nucl-ex physics.ins-det
Performances of Neutron Scattering Spectrometers on a Compact Neutron Source
目前，世界级的中子散射设施（美国的SNS和SNS-TS 2，日本的J-PARC，欧洲的ESS，中国的CSS，俄罗斯的PIK）的运营和建设投入了很大的努力。另一方面，存在一个较小的中子散射设施网络，在创建一个能够有效利用现有设施的大型中子散射社区方面发挥着关键作用。随着老化的核研究反应堆的预期关闭，特别是在欧洲，有可能看到能够有效使用世界级设施的社区缩小。因此，一些国家正在考虑用低能加速器源取代较小的研究反应堆。我们在这里考虑一个参考设计的紧凑型中子源的基础上现有的加速器组件。我们估计各种类型的中子散射仪器围绕这样的源的性能。结果表明，目前最先进的中子散射实验可以成功地进行这样一个紧凑的源，因此，它是一个可行的替代解决方案的中子研究反应堆。
2017-01-26 physics.ins-det
Burnup Measurement using Bent Crystal Diffraction Spectrometers for Pebble Bed Reactors
Nuclear Engineering Department, University of California Berkeley（加州大学伯克利分校核工程系）；Lawrence Berkeley National Laboratory（劳伦斯伯克利国家实验室）
针对球床反应堆卸料球高活度导致传统HPGe伽马能谱法测量困难的问题，本研究采用弯晶衍射光谱仪过滤伽马谱并分离关键峰，结合机器学习模型实现燃耗预测$R^2$达0.995，不同BCD配置对特定同位素测量性能最优。
2025-11-11 nucl-ex physics.ins-det
Time-resolved neutron imaging at ANTARES cold neutron beamline
在用X射线进行的非破坏性评价中，嵌入致密、重（或高Z）基质中的轻元素显示出很少的对比度，并且它们的结构细节几乎不能被揭示。另一方面，中子射线照相术为这些情况提供了解决方案，特别是对于含氢材料，这是由于氢的大的中子散射截面和中子截面对原子序数的不相关依赖性。目前，大多数中子成像实验都是用静态物体进行的，这主要是由于中子束线设施的通量强度有限，有时也是由于探测器的限制。然而，有些应用需要动态现象的研究，现在可以在几个高强度光束线，如最近重建的ANTARES光束线在FRM-II反应堆进行。在本文中，我们展示了时间分辨成像的能力，重复的过程中，不同阶段的过程可以同时成像，并集成在多个周期。利用快MCP/Timepix中子计数探测器对10 Hz频率下运行的蒸汽机模型内的水分布进行了成像。在<10分钟的积分内，以亚毫米的空间分辨率测量水的量作为循环时间的函数，从而证明了时间分辨中子射线照相术用于未来应用的能力。ANTARES束线的中子谱以及铁样品的透射谱也测量与飞行时间（TOF）技术结合高分辨率束斩波器。我们的装置的能量分辨率被发现是~0.8%，在5 meV和~1.7%，在25 meV。
2015-01-31 physics.ins-det
Hard X-ray Fluorescence measurements with TESs at the Advanced Photon Source
用于硬X射线束线科学的过渡边缘传感器（TES）光谱仪将能够在信息丰富的2至20 keV能量范围内改进X射线发射和吸收光谱。我们正在为先进光子源（APS）同步加速器建立一个基于TES的仪器，以提供给光束线用户。24-最近已经制造并测试了像素原型阵列。使用这些阵列的第一次光谱测量是有希望的，最好的单像素能量分辨率为11.2 eV，饱和能量> 20 keV。我们提出了一系列最近的X射线荧光测量涉及过渡金属元素和多元素样品的发射线间隔很近，特别是一个Cu-Ni-Co薄膜和箔的Cu和Hf。TES测量的光谱直接比较与硅漂移探测器在APS光束线测量的光谱，证明了改进的X射线科学可能由TES光谱仪。
2019-09-12 cond-mat.supr-con physics.ins-det
Tests of Modulated Intensity Small Angle Scattering in time of flight mode
本文报道了在橡树岭国家实验室（ORNL）高通量同位素堆（HFIR）CG-1D束线上进行的MISANS技术的测试结果。在束线处用40 Hz的斩波器模拟脉冲中子源。安装了一个紧凑的交钥匙MISANS模块与脉冲束操作，并进行了测试，以及表征MnSi样品。探讨了在样品位置施加强磁场的可行性。这些测试证明了这种技术的巨大潜力，特别是在脉冲源（如Spanitus中子源（SNS）或计划中的欧洲Spanitus源（ESS））的极端样品环境下，用于检查磁性和去极化样品。
2011-12-13 physics.ins-det
Conditioning the gamma spectrometer for activity measurement at very high background
研究了高纯锗γ谱仪在未来反应堆燃料元件燃耗测量中的应用。HPGe探测器由Co 60源以从10 kcps到150 kcps的不同辐照率曝光，以模拟真实反应堆环境中的输入计数率。在探测器中分别放置一个Cs 137和一个Eu 152源，使其产生一定的事件率，并将Cs 137作为标记核素测量燃料元件的燃耗。结果表明，能量分辨率随辐照率的增加略有增加，高辐照水平下的透过率符合实际应用的要求。背景的影响进行了研究，在不同的参数设置中使用的特别开发的程序的背景减法。结果表明，在典型的输入辐照率和与深度燃耗相关的Cs 137强度下，本次实验中Cs 137计数率的精度始终低于2.8%，表明HPGe探测器用于未来床式反应堆燃耗测量的可行性。
2013-05-04 nucl-ex physics.ins-det
Multiplexing Capabilities of Cold-Neutron Triple-Axis Spectrometer SIKA
SIKA是澳大利亚核科学与技术组织OPAL反应堆的一个高通量冷中子三轴分光计，配备了一个13叶片分析仪和位置敏感探测器。这种多路复用设计赋予SIKA在传统三轴和多路复用分析仪模式下运行的高度灵活性。在这项研究中，两种不同的复用模式SIKA模拟使用蒙特卡罗射线追踪方法。仿真结果表明，SIKA的能力，工作在这些工作模式，特别是，多Q const-Ef模式。通过在SIKA上测量Pb单晶样品的多Q常数Ef模式的声子色散证明了这种能力。与传统的多分析器三轴光谱仪相比，SIKA的多路复用模式结合了高数据采集效率和灵活性的优势，可以专注于（Q，w）空间中的局部感兴趣区域。
2019-02-01 physics.ins-det
A table-top few-femtosecond broadband extreme-ultraviolet absorption spectrometer with cryogenic cooling
University of California at Berkeley（加州大学伯克利分校）；Lawrence Berkeley National Laboratory（劳伦斯伯克利国家实验室）；Stanford University（斯坦福大学）
本文研发了带低温冷却的台式几飞秒宽带极紫外吸收光谱仪，可用于量子材料的温度依赖与时间分辨研究，通过NiI₂实验验证了其能捕捉飞秒尺度电子响应的能力，为强关联体系研究提供了新工具。
2026-08-05 cond-mat.mtrl-sci physics.ins-det
TEXS: in-vacuum tender X-ray emission spectrometer with 11 Johansson crystal analyzers
我们描述的设计，并显示了第一个结果的大立体角X射线发射光谱仪，优化的能量在1.5千电子伏和5.5千电子伏之间。该光谱仪是基于一个阵列的11个圆柱形弯曲约翰森晶体分析仪安排在一个非色散罗兰圆几何。最小可实现的能量带宽小于在该能量范围内吸收边的芯孔寿命加宽。能量扫描是使用创新的设计实现的，仅用四个电机运动就能保持所有晶体的罗兰圆条件。整个光谱仪被封装在一个高真空室中，该室分配了液氦低温恒温器，并为原位细胞和操作催化反应器提供了足够的空间。
2020-04-08 physics.ins-det
Development of the Soft X-ray AGM-AGS RIXS Beamline at Taiwan Photon Source
本文报导了一条高分辨率、高效率的软X射线共振非弹性X射线散射光束线的研制。该光束线采用了主动光栅单色仪（AGM）和主动光栅光谱仪（AGS）的光学设计，实现了光栅色散的能量补偿原理。主动光栅可以用来减小离焦、彗差和高阶像差，以及减小由热变形和光学抛光引起的斜率误差。AGS安装在一个可旋转的花岗岩平台上，可以在很宽的范围内进行动量分辨的RIXS测量。文中简要介绍了为这条光束线研制的几种高精度仪器。从该AGM-AGS光束线获得的最佳能量分辨率为12.4 meV（530 eV），分辨率为42，000，而入射软X射线的带宽保持在0.5 eV。为了证明高分辨率RIXS的科学影响，我们提出了一个例子的动量分辨RIXS测量高温超导铜氧化物，La $_{2-x}$ Sr $_x$ CuO $_4$。测量揭示了超导铜氧化物中的A $_{1g}$顶端氧声子，为研究这些声子与电荷密度波之间的耦合提供了新的机会。
2020-06-24 cond-mat.str-el physics.ins-det
High-resolution soft-X-ray beamline ADRESS at Swiss Light Source for resonant inelastic X-ray scattering and angle-resolved photoelectron spectroscopies
我们描述的概念和技术实现的高分辨率软X射线束线ADRESS的能量范围从300到1600 eV，并打算共振非弹性X射线散射（RIXS）和角分辨光电子能谱学（ARPES）。光子源是一种新颖的固定间隙设计的波荡器，其中永磁阵列的纵向移动不仅控制光偏振（包括圆形和0-180度可旋转的线偏振），而且控制能量而不改变间隙。光束线光学是基于平面光栅单色器（PGM）在准直光下工作的成熟方案。在1 keV光子能量下，最终分辨率E/dE高于33000。介绍了闪耀光栅和片状光栅的选择及其轮廓参数的优化。由于反射镜上的掠射角以及光栅的优化凹槽密度和轮廓，在1 keV下实现了高达1.0e13光子/s/0.01%BW的高光子通量。用于RIXS终端站的椭圆形重聚焦光学器件将垂直光斑尺寸缩小到4 μ m，这允许无缝操作，从而使高分辨率RIXS光谱仪的最大透射率在1 keV光子能量下提供优于11000的E/dE。除了光束线光学，我们给出了控制系统的概述，描述诊断和软件工具，并讨论用于光学对准的策略。介绍了ARPES和RIXS终端站的概念和仪器实现。
2009-11-13 physics.acc-ph physics.ins-det
Achieving Ultrahigh Resolution with High Efficiency: Optical Design of the 2D-RIXS Spectrometer at NanoTerasu BL02U
NanoTerasu Center, National Institutes for Quantum Science and Technology (QST)（量子科学技术研究院 NanoTerasu 中心）
本文提出了一种基于$ hν^2 $概念的2D-RIXS光谱仪设计，实现了软X射线范围内小于10 meV的超高能量分辨率和显著提高的测量效率。
2026-01-12 cond-mat.mtrl-sci physics.ins-det
DANSS: Detector of the reactor AntiNeutrino based on Solid Scintillator
DANSS项目旨在创建一个相对紧凑的中微子光谱仪，该光谱仪不包含任何易燃或其他危险液体，因此可能非常接近工业动力反应堆的核心。因此，预计高中微子通量将在灵敏体积为1 m $^3$的探测器中每天提供约15，000次IBD相互作用。塑料闪烁体的高度分割将允许将背景抑制到1%的水平。在Kalinin NPP的3 GW $_{th}$反应堆下使用简化的试验原型DANSSino进行的大量试验证明了所选设计的可操作性。被复合屏蔽包围的DANSS探测器可以通过特殊的起重装置移动，在10 m到12 m的范围内改变与反应堆堆芯的距离。由于这一特性，它不仅可以用于反应堆监测，而且还可以用于基础研究，包括短程中微子振荡到无菌状态。假设一年的测量，预计对振荡参数的灵敏度达到约0.005的水平，其中$sin^2(2θ)$ eV $^2$。
2016-10-11 physics.ins-det
Development of hard x-ray photoelectron SPLEED-based spectrometer applicable for probing of buried magnetic layer valence states
一种新设计的高压兼容旋光计在日本兵库SPring-8的BL 09 XU光束线上投入使用，用于自旋分辨硬X射线光电子能谱学（Spin-HAXPES）。该探测器是基于从W（001）单晶在103.5 eV的散射能量的电子衍射的公认的原则。它的特点是可以在高达10 kV的高负偏压下工作，这是访问HAXPES范围所必需的。旋光仪在大型半球形分析仪（Scienta R-4000）后面操作。它被优化为传输光学器件的高透射率。分析仪的出射平面包含延迟线检测器（直径20 mm）。用于常规的多通道强度光谱同时进行单通道自旋分析。的组合设置的性能证明的第一自旋分辨的数据的价区域的FeCo功能层的隧穿器件，埋在3纳米的氧化物材料。结构良好的自旋极化谱验证了自旋HAXPES在价能范围内作为体电子结构分析的有力方法。自旋极化谱表现出丰富的结构，源于清晰可辨的过渡，在多数和少数部分自旋谱。
2015-06-03 physics.ins-det
Parabolic versus elliptic focusing - Optimization of the focusing design of a cold triple-axis neutron spectrometer by Monte-Carlo simulations
本文介绍了德国慕尼黑FRM-Ⅱ研究堆NL-1冷导管末端冷中子三轴谱仪聚焦设计的蒙特卡罗模拟。我们的模拟是一般相关的三轴谱仪在中子导管的末端位置的设计。使用McStas程序代码，我们执行射线轨迹比较抛物线和椭圆聚焦概念。此外，单色器的设计在晶体尺寸和镶嵌扩展方面进行了优化。抛物线聚焦的概念是优于椭圆替代的中子强度分布作为能量和发散的函数。特别地，椭圆形配置导致不均匀的发散分布。
2011-04-21 cond-mat.mtrl-sci physics.ins-det
Direct and real-time analysis in a plasma reactor using a compact FTICR/MS: degradation of acetone in nitrogen and by-products formation
减少空气中挥发性有机化合物（VOC）含量的方法取决于所考虑的10种应用。对于低浓度和低通量，非热等离子体方法通常被认为是有效的。然而，由于缺乏副产物形成的数据集，所涉及的复杂化学仍然没有得到很好的理解。为了解决这个问题，需要快速的分析方法。我们提出了耦合的快速化学电离质谱仪（CIMS）的降解实验过程中形成的挥发性有机化合物的实时分析。所使用的高分辨率仪器15允许化学电离和非目标化合物的直接定量。我们提出了丙酮在光触发氮等离子体放电降解实验。强调了两种制度：在低浓度（<100ppm）下的有效转化和在较高浓度（>100ppm）下的中等效率转化。这两个方案被明确界定为分别在低浓度和高浓度下出现的两条指数曲线的总和。检测到许多副产品，其中20种特别是HCN呈现出显著高的产率。腈类化合物（乙腈、丙腈等）也形成了。在较低程度上，观察到乙烯酮、乙醛和甲醛。高分辨率质谱仪的等离子体反应器的关联将允许进一步深入了解等离子体化学和比较建模。
2020-02-03 physics.chem-ph physics.ins-det physics.plasm-ph
Design and construction of the multiplexing cold neutron spectrometer BOYA with double-column Rowland focusing analyzers
本文介绍了在中国先进研究堆设计建造的BOYA多路复用冷中子能谱仪，通过双柱Rowland聚焦分析器与多通道设计，将测量效率提升两个数量级，并验证了其设计成功。
2025-07-14 cond-mat.str-el physics.ins-det
A new beamline for Resonant Excitation of Beams with Electromagnetic fields and Lasers (REBEL) and Stopping and Trapping of Radioactive Isotopes for Precision Experiments (STRIPE)
本研究介绍了集成于同一离线束流线的REBEL与STRIPE两套实验装置，分别用于快离子束高灵敏度光谱测量和离子囚禁精密光谱，共享稳定基础设施，初步性能良好，可支撑相关技术研发并适配未来放射性束设施。
2025-06-23 nucl-ex physics.app-ph physics.atom-ph
A high-speed, high-resolution Transition Edge Sensor spectrometer for soft X-rays at the Advanced Photon Source
本文介绍ANL与NIST合作研制的用于APS软X射线散射测量的TES光谱仪，通过约250像素阵列、微波复用读出和超高真空探头设计，实现约1 eV能量分辨率与高速探测。
2025-01-03 cond-mat.supr-con physics.ins-det
Upgrade of compact neutron spectrometer for high flux environments
本文介绍了一种新型的用于高通量环境的锂基中子谱仪。新的光谱仪是用电子级的商业单晶化学气相沉积金刚石建造的。这些晶体具有更好的电荷收集以及更高的辐射硬度。欧姆金属接触沉积在金刚石上，抑制在先前的原型中观察到的空间电荷的积聚。在探测器端实现了新的无源信号前置放大，以提高分辨率。该前置放大器基于对高中子通量不敏感的RF Transformer。紧凑的机械设计允许将检测器尺寸减小到直径为1 cm、长为13 cm的管。该谱仪在TRIGA堆热柱和DD中子发生器上进行了测试。测试结果表明，能量分辨率为72 keV（RMS）和符合时间分辨率为68 ps（RMS）。测量数据与Geant4模拟一致，除了较大的能量损失尾部，推测与金属接触和胶膨胀的缺陷。
2017-07-18 nucl-ex physics.ins-det
Performance of an LYSO-Based Active Converter for a Conversion Spectrometer aiming for 52.8 MeV photon detection in Future $μ^+ \to e^+ γ$ Search Experiments
The University of Tokyo（东京大学）
针对未来$μ^+ \to e^+ γ$搜索实验，开发了基于LYSO有源转换器的转换谱仪，通过优化厚度和分段尺寸，原型实现了25 ps时间分辨率和$10^4$光电子产额，显著优于设计指标。
2026-05-29 hep-ex physics.ins-det
Neutrons production on the IPHI accelerator for the validation of the design of the compact neutron source SONATE
我们的目标是建立一个基于加速器的紧凑型中子源，它将提供4 E12 n.s-1.cm-2.sr-1数量级的热中子通量。这样的辉煌将使紧凑型中子源与现有的中等通量中子研究反应堆相提并论。我们在萨克雷的IPHI质子加速器上进行了第一次中子产生试验。中子通量测量使用金箔活化和3 He探测器。测量的通量进行了比较MCNP和GEANT 4蒙特卡罗模拟，其中整个实验装置建模。实验测量值与蒙特卡罗模拟结果吻合较好。可用的建模工具将使我们能够优化整个目标慢化剂反射器组件连同中子散射谱仪的几何形状。
2017-01-26 physics.ins-det
