[发明专利]一种核反冲法气体探测器能量刻度方法

说明书

本发明属于中子测量技术领域，具体涉及一种核反冲法气体探测器能量刻度方法。包括步骤S1，获得用于镀靶的铀物质中铀同位素原子核数量的比值；步骤S2，获取第一alpha谱，确认第一计数峰值所对应的道址，第一alpha谱是指气体探测器内铀靶发射的alpha谱，第一计数峰值是指第一alpha谱中的计数峰值；步骤S3，获取第二alpha谱，确认第二计数峰值所对应的能量，第二alpha谱是指通过模拟程序得到的模拟的气体探测器内的铀靶发射的模拟alpha谱，第二计数峰值是指第二alpha谱中的计数峰值；步骤S4，通过第一计数峰值所对应的道址和第二计数峰值所对应的能量完成对气体探测器的能量刻度。本发明不需加速器产生单能中子就能完成核反冲法气体探测器测量系统的能量刻度。

技术领域

本发明属于中子测量技术领域，具体涉及一种核反冲法气体探测器能量刻度方法。

背景技术

核反冲法是中子测量的几种主要方法之一，主要用于快中子的测量，其基本原理是利用中子与原子核的碰撞，使被碰撞核获得一定的动能，根据动量和动能守恒定律，被碰撞核的质量越小则获得的动能越大，因此，选用氢原子核作为反冲核是最佳选择，氢核获得的动能可以表示为公式(1):

E_H＝E_n·cos²θ 公式(1)

式中：

E_H—表示反冲氢核获得的动能；

E_n—表示入射中子的动能；

θ—表示氢核出射方向和入射中子方向的夹角。

原则上来说，可以从测量的质子谱通过解谱的方法获得想要的中子谱，要想从反冲质子谱推算出中子能谱，首要条件是对测量的质子谱进行能量刻度，对于含氢正比计数器或电离室，由于外层一般是1mm的不锈钢，显然采用加速器质子束进行能量刻度不现实，可以采用加速器产生的单能中子，然后通过反冲质子能量边进行能量刻度，但能够提供单能中子的实验室非常少。

发明内容

本发明的目的是提供一种简单易行的核反冲法气体探测器的能量刻度方法，通过alpha源结合蒙特卡洛模拟程序进行能量刻度。

为达到以上目的，本发明采用的技术方案是一种核反冲法气体探测器能量刻度方法，包括如下步骤：

步骤S1，获得用于镀靶的铀物质中铀同位素原子核数量的比值；镀有所述铀物质的铀靶设置在气体探测器内；

步骤S2，获取第一alpha谱，确认第一计数峰值所对应的道址，所述第一alpha谱是指在所述气体探测器内的所述铀靶发射的alpha谱，所述第一计数峰值是指所述第一alpha谱中的计数峰值；在所述第一alpha谱中，Y轴数据为计数值，X轴数据为道址；

步骤S3，获取第二alpha谱，确认第二计数峰值所对应的能量，所述第二alpha谱是指通过模拟程序得到的模拟的所述气体探测器内的所述铀靶发射的模拟alpha谱，所述第二计数峰值是指所述第二alpha谱中的计数峰值；在所述第二alpha谱中，Y轴数据为计数值，X轴数据为能量；

步骤S4，通过所述第一计数峰值所对应的所述道址和所述第二计数峰值所对应的能量完成对所述气体探测器的能量刻度。

进一步，在所述步骤S1中，通过热电离质谱仪采用热电离质谱法获得用于镀靶的所述铀物质中的铀同位素原子核数量之比，铀同位素包括U234、U235、U236和U238。

进一步，在所述步骤S3中，将用于镀靶的所述铀物质的铀同位素发射alpha粒子分支比信息、所述气体探测器的结构信息以及所述铀靶的信息带入所述模拟程序用于模拟所述第二alpha谱。

进一步，在所述步骤S3中，所述模拟程序为蒙特卡洛模拟程序。