高分辨中子闪烁体探测器读出电子学研制

作者：周诗慧; 黄河; 万志永; 陈少佳^*; 朱志甫; 唐彬; 黄畅; 王修库; 曾莉欣; 于莉; 杨浩; 刘慧银; 岳秀萍; 赵豫斌; 孙志嘉

来源：核技术, 2023, 46(11): 33-42.

• 电容网络
• 中子闪烁体探测器
• 硅光电倍增管
• 电荷重心法
• 可编程门阵列(Field Programmable Gate Array
• FPGA)

能量分辨中子成像谱仪是中国散裂中子源当前在建的谱仪之一，其衍射探测器90°分区采用6LiF/ZnS中子闪烁体探测器作为探测设备。为实现探测器高位置分辨，读出电子学系统采用了一种电容网络复合读出电路和电荷重心法相结合的实现方法，并研制了电子学样机。该样机由电容网络复合读出电路、前置放大板和数字读出板三部分组成，基本功能验证完成后，分别在实验室和中国散裂中子源的20号束线上进行了相关性能参数测试，测试结果显示：电子学的积分非线性≤0.95%，时间分辨约为12 ns；探测器位置分辨为1 mm、探测效率为65%@1.6?，均达到了工程设计指标。该样机的成功研制为能量分辨中子成像谱仪未来顺利开展谱仪实验提供了可靠的技术保障。

• 单位
  东华理工大学; 中国科学院高能物理研究所; 散裂中子源科学中心; 郑州大学