高灵敏度反冲质子磁谱仪的设计与实验研究
聚变反应产生的中子携带等离子体中心区域的重要信息如离子温度、燃料密度和聚变功率等.反冲质子磁谱仪(magnetic proton recoil,MPR)是测量高功率聚变装置中子能谱的一种新型高性能诊断仪器,通过反冲质子磁分析技术将中子能量信息转化为反冲质子的空间位置分布信息.为多种复杂环境稳态和脉冲DT 聚变中子能谱测量建立了一种灵敏度优化反冲质子磁谱仪(MPROS谱仪),并对其开展了实验研究:使用霍尔探头测量了分析磁场分布;使用成像板和同位素α源测量了谱仪的反冲质子能量-位置投影关系;利用稳态加速器中子源平台、通过单粒子计数方法结合三维带电粒子输运程序模拟,研究了谱仪脉冲中子灵敏度能量响应.通过高探测效率参数设置使谱仪对DT中子的探测效率达到2×10-5cm2水平,从而在较弱中子源上获得了较高统计精度实验数据.程序模拟结果与谱仪α粒子刻度、以及DT中子标定实验结果取得了良好的一致性,可由此发展精细解谱技术,以提高脉冲中子能谱测量的灵敏度和能量分辨.
反冲质子磁谱仪 聚变反应 中子能谱 灵敏度
祁建敏 周林 蒋世伦 张建华
中国工程物理研究院核物理与化学研究所,四川绵阳621900
国内会议
西安
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2014-10-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）