HXMT--LE探测器中子辐照联合观测实验

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硬X射线调制望远镜(HXMT)应用我国科学家发展的直接解调成像方法,利用非位置灵敏的简单准直型望远镜实现扫描成像,可突破硬X射线成像的主要技术困难,实现宽视场高灵敏度高空间分辨的硬X射线巡天观测。HXMT包含高能望远镜(HE)、中能望远镜(ME)和低能望远镜(LE)三个载荷,覆盖能区1-250keV。它将发现大批新的硬X射线源,对其开展深入研究将带动我国高能天体物理迈向一个新的台阶。  HXMT在轨期间LE的CCD探测器会受到一定剂量的中子辐照,可能导致CCD发生位移损伤从而性能下降,因此需要进行地面中子辐照实验来测试CCD抗辐照性能。实验采用D-D、D-T加速器中子源照射CCD,基于实验需求,研制了两个塑料闪烁体探测器(塑闪)——利用反冲质子法探测中子。实验前应用宇宙线μ子对两塑闪进行了能量刻度和性能测试;实验后针对μ子与质子在塑料闪烁体里荧光产额的电离淬灭,通过模拟计算得到了淬灭因子,该结果与实验值较为吻合。实验中,一个塑闪用于估算CCD受到辐照的中子通量;另一个探测与CCD作用后的反弹中子,实验后利用LE与这个探测器的时间关联特性通过时间符合法得出反冲硅核数,从而就可以判晰CCD辐照损伤情况。对3个探测器离线数据分析获取了重要的实验结果,有利的支持了LE实验。  根据高能主探测器(HED)在轨本底模拟结果可知,HED在轨期间均会受到各能段不同程度的高能粒子影响,高能粒子在探测器中沉积能量将产生幅度较大的信号。因此就有必要研究HED-PMT当前分压器方案对增益稳定程度及优势。实验用的241Am在NaI(Tl)中沉积能量,利用59.5keV标定PMT相对增益;同时利用发光二极管模拟本底大信号光照射PMT。研究对比了两种PMT当前分压器方案。一种是分压器后三级为电阻、电容并联型,另一种是瞬态抑制二极管、电容型分压器。测量了PMT增益随沉积能量的变化,还研究了150MeV能量沉积情况下PMT增益随频率的变化。同时测量了后三级级间电压,分析了后三级电压变化对PMT增益的影响。
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