Wide dynamic range pulse shape discrimination techniques for prompt fission neutron spectrum measurement
Abstract
瞬发裂变中子能谱（PFNS）测量需要在极宽的能区范围（keV至20 MeV）内同时兼顾低探测阈值与大动态范围。在传统的单通道读出模式下，为了探测keV量级的低能中子必须采用高增益设置，但这不可避免地会导致高能信号发生电子学饱和（削顶），致使基于波形幅度和形状的传统中子/γ鉴别方法失效。针对这一难题，本文提出了一种基于液闪高增益通道饱和波形分析的粒子鉴别新方法。该方法利用中子与γ射线在饱和状态下延迟发光成分（慢成分）的显著差异，通过构建“过阈时间-拖尾电荷”二维特征关联，在信号幅度严重超量程的情况下恢复了粒子鉴别能力。为了验证算法的有效性，实验利用238Pu−13C源进行了双增益通道同步采集，并以未饱和的低增益通道数据作为真值参考对新方法进行了逐事件关联分析。实验结果表明，该方法在保留高增益通道对低能中子（~100 keVee）优异鉴别能力的同时，成功实现了对饱和区高能粒子的有效分离。该技术在不增加电子学通道资源的前提下，显著拓展了单通道测量的有效动态范围，为高精度PFNS测量提供了一种高效的技术途径。
Fields of Study & Subjects
Radiation Detection and Scintillator Technologies
Particle Detector Development and Performance
Nuclear Physics and Applications
Publication details
- Journal / source
- Acta Physica Sinica
- Volume
- 75
- Issue
- 9
- Publication date
- 1 January 2026
- Language
- ZH