热中子透射成像转换屏物理设计研究

TL816+.3; 中子像转换屏是热中子透射成像技术的关键部件,中子像转换屏的参数严重影响空间分辨率和热中子-光子转化效率两方面的特性.采用Geant4程序模拟热中子透射成像的物理过程及透射光子二维图像,建立了基于LiF(ZnS)和LiF(GOS)像转化屏的热中子透射成像模拟模型和Siemens star像指示器模型,利用线扩散函数(Line Spread Function,LSF)计算空间位置分辨率,获得热中子像转化屏厚度与空间位置分辨率、中子-光子转换效率的关系.基于兰州大学紧凑型D-D中子源的热中子透射成像系统参数,推荐选取LiF(GOS)像转化屏的厚度为40 μm,LiF(ZnS)像转...

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Published in:核技术 Vol. 46; no. 11; pp. 21 - 29
Main Authors: 刘兴宇, 于筱雪, 李航洲, 彭锦秋, 杨旭, 吴康, 白晓厚, 王俊润, 邓志勇, 吴璐, 高艮涛, 万国荣, 刘莉, 何鹏, 张芸, 张宇, 姚泽恩, 韦峥
Format: Journal Article
Language:Chinese
Published: 兰州大学 核科学与技术学院 兰州 730000%兰州大学 核科学与技术学院 兰州 730000 2023
兰州大学 中子应用技术教育部工程研究中心 兰州 730000%兰州大学 核科学与技术学院 兰州 730000
中国核动力研究设计院 成都 610213%中国核动力研究设计院 成都 610213
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Summary:TL816+.3; 中子像转换屏是热中子透射成像技术的关键部件,中子像转换屏的参数严重影响空间分辨率和热中子-光子转化效率两方面的特性.采用Geant4程序模拟热中子透射成像的物理过程及透射光子二维图像,建立了基于LiF(ZnS)和LiF(GOS)像转化屏的热中子透射成像模拟模型和Siemens star像指示器模型,利用线扩散函数(Line Spread Function,LSF)计算空间位置分辨率,获得热中子像转化屏厚度与空间位置分辨率、中子-光子转换效率的关系.基于兰州大学紧凑型D-D中子源的热中子透射成像系统参数,推荐选取LiF(GOS)像转化屏的厚度为40 μm,LiF(ZnS)像转化屏厚度应选取80 μm,热中子透射成像空间分辨率分别可达到45 μm和63 μm,为基于紧凑型D-D中子源的热中子透射成像系统的研发奠定了技术基础.此外,本工作得到的LiF(GOS)、LiF(ZnS)像转化屏优化参数同样适用于其他热中子成像装置,可为热中子透射成像系统的搭建提供了技术参考.
ISSN:0253-3219
DOI:10.11889/j.0253-3219.2023.hjs.46.110203