第二十二届全国核电子学与核探测技术学术年会暨第十二届全国先进气体探测器研讨会（NED&CAGD2024）

提升PET系统的时间分辨，实现TOF-PET成像，甚至利用飞行时间差直接定位成像，是显著提升PET系统信噪比及图像质量的核心路径。采用MCP-PMT结合具有瞬发光特性的切伦科夫机制是获得超高时间分辨的有效方案。作为少光子甚至单光子级的探测，切伦科夫信号幅度的涨落大，时间游走效应相对严重，因此Time-Walk校正是对该类型PET探测器进行时间校正的核心。我们建立了基于铅玻璃窗MCP-PMT的PET探测器成像平台，进行了时间延迟标定、时间漂移抑制等初步的时间校正工作，在此基础上研究了利用脉宽信息实现Time-Walk校正的方法。探测器采用项目组设计、研制的8*8阳极铅玻璃窗MCP-PMT，时间信息则通过项目组研制的多通道饱和放大ASIC结合基于FPGA的高精度TDC检出，通过脉冲前、后沿时间戳的同时检出实现脉宽测量。我们对逐条LOR线的符合事例中两信号的脉宽差与TOF信息间的分布关系进...

ps级超快时间响应光电倍增管作为核心探测器件，其对核探测技术的发展至关重要。本文基于大尺寸静电聚焦微通道板型光电倍增管研制技术，采用CST仿真软件，建立近贴聚焦结构微通道板型光电倍增管结构，研究前近贴系统、微通道板、后近贴系统等参数以及电子学分压比对时间性能的影响，利用超高真空系统，研制出近贴聚焦微通道板型光电倍增管，经过测试与评估，所研制的近贴聚焦微通道板型光电倍增管在单光子条件下约30ps，多光子条件下约10ps。未来的工作将继续研究挖掘ps级超快时间响应光电倍增管的时间极限，以支撑核探测技术的高质量发展。

作为研究物质结构和动力学性质的理想探针，中子散射技术已在凝聚态物理、化学、生命科学、材料科学等多学科领域的研究中被广泛采用。作为发展中国家拥有的第一台散裂中子源，中国散裂中子源（CSNS）项目于2018年正式对用户开放，很好满足我国在多学科领域内对散射中子的强劲需求。位置灵敏型中子探测器是中子散射实验中的关键设备，通过入射中子与探测器内核素的相互作用来实现中子探测。但随着3He气体资源短缺、价格飞涨，基于3He气体的中子探测器已经无法满足急剧增长的中子探测需求。项目组自主研发的基于SiPM阵列读出的大规模闪烁体敏中子探测器，具有高的中子探测效率、高位置分辨率和可大面积拼接等优点，已经在CSNS多个中子谱仪上实现大规模应用。

微通道板光电倍增管（MCP-PMT）具有数十皮秒的单光子时间分辨、低暗噪声和抗强磁场等特性，是粒子鉴别实验、惯性约束聚变实验、高时间分辨辐射场测量等的核心器件。在惯性约束聚变实验中，中子产额和能谱的诊断对优化实验设计非常关键。但是在激光聚变快点火实验初期，伽马噪声比中子信号强几个数量级，强伽马会使探测器损坏，给中子探测带来很大困难。为此，我们研制了具有门控功能的高时间分辨MCP-PMT，在双锥对撞（DCI）激光聚变实验中，利用门控MCP-PMT成功捕捉到强伽马射线背景下的快中子信号，此技术也被用于强质子噪声背景下的α粒子探测。另外，为了能够对强脉冲辐射场进行测量，研制了具有高线性、大动态范围的MCP-PMT，比采用打拿极光电倍增管可以获得在时间尺度更精细的数据。为超级陶粲装置（STCF）研发的长寿命MCP-PMT，目前寿命超过了10C/cm2，比常规MCP-PMT寿命提升了20倍，性...

基于新型双模式闪烁体CLLB（Cs₂LiLaBr₆）设计了快响应中子全截面谱仪FAST。结合SiPM阵列的侧面读出方式，研制了FAST谱仪样机。利用多种标准γ放射点源和Pu-Be中子源开展了实验测试，表明其具有良好的能量线性响应和中子-γ甄别能力，基于加速器氘氚中子源的探测效率刻度进一步验证了谱仪物理设计的可靠性。在此基础上，利用中国散裂中子源（CSNS）反角白光中子束线（Back-n）的宽能脉冲中子和飞行时间法展开了测试。探测器在0.3 eV-100 keV能区仍显示了良好的中子-伽马甄别能力，但是受强γ-flash影响，闪烁体发光效率在瞬间强辐照下被抑制，恢复过程约350倍衰减时间常数。在0.3 eV-100...

本研究旨在为东方超环（EAST）上的等离子体实验开发一种新型的Cs27LiYCl6:Ce（CLYC-7）闪烁体探测器，用于测量由中性束注入加热等离子体产生的2.45 MeV氘-氘（D-D）聚变中子能谱。通过富集7Li制成的CLYC-7晶体对热中子具有较低的反应性，而对快中子具有较好的探测能力。在北京大学中子实验室，利用4.5...