1、白光中子源探测器系统近中期发展规划和首批实验安排,阮锡超WNS合作组中国原子能科学研究院中科院高能物理研究所中国工程物理研究院核物理与化学研究所西北核技术研究所中国科技大学CSNS白光中子源中期检查会议，2016.6.27-28，中科院高能物理研究所东莞分部，广东东莞,报告内容,1. 中子核数据的用途2. 中国散裂中子源反角白光中子束线3. 探测器系统近中期规划4. 首批实验计划5. 人员与分工6. 初步进度安排,基础研究：核天体物理、中微子物理、核反应理论模型,新型核能系统： 第四代反应堆 ADS及核废料嬗变 聚变堆,核数据在许多领域有重要的应用：,国防科技,其他应用：同位素生产、核查、治癌
2、、单粒子效应、材料辐照损伤等,1.中子核数据的用途,核能,国家安全,同位素生产,其它方面,基础研究：中微子物理,大亚湾中微子实验发现实验测得的中微子能谱与理论预研的在5 MeV左右有较大分歧。目前认为裂变产物产额、产物的贝塔谱、活度及分支比等存在问题，需要精确的测量以澄清分歧。,对核数据的需求：,Nuclear data needs for the main s-process,We need to measure (n,g) cross sections between 0.1 and 500 keV.,Better uncertainties (1-3%)S-only nucleiNucl
3、ei with small neutron cross section (around neutron magic numbers),Nr=Nsolar-Ns,基础研究：核天体物理,中子增殖：(n,f), (n,2n), (n,3n)中子消失：透射、(n,g)、(n,p)等中子慢化：散射(弹性、非弹),在装置的设计上需要一系列精确的核数据支撑！,核能系统：链式反应的主要中子学过程,提高现有核电厂的运行经济性：增加燃耗需要更精确的核数据新型核能系统研发需要更多精确的核数据支撑,核能开发对核数据的需求,燃料增殖与核废料嬗变,(n,f),(n,g),快堆,ADS,需求小结：高精度：大部分需求精度5%
4、以内，有些3%以内。大量的锕系核、次锕系核及不稳定核数据需求。样品制备、强放射性本底干扰。能区：覆盖eV至几十MeV，需要好的中子源条件。,核数据测量专用管道,2.中国散裂中子源反角白光中子束线,CSNS(55 m),该中子源的竞争力：中子源强：1 keV以上束流时间：每年5000小时,中子源强,时间分辨,中子能量,反应截面,该中子源对我国核数据测量的意义,填补共振区测量能力的空白对多种核数据具备全能区测量能力（俘获，裂变，(n,x)等）可提高有些关键数据的测量精度,3.探测器系统近中期规划,基本原则：以核数据工作为重点兼顾基础研究和应用研究,近期规划（现在到2018年3月）,主要为首批物理实
5、验服务选择投资较小，又比较容易获得成果的探测器系统：基于多层裂变电离室的裂变截面测量系统基于C6D6探测器的中子俘获截面测量系统带电粒子探测系统束流能谱、注量率、剖面监测系统,束流测量与监测系统,T0信号拾取,注量率监测6LiF+Si探测器,能谱：裂变室注量率：裂变室剖面测量：照相系统,为首批物理实验设计的探测器系统！,(n,)反应截面测量系统,裂变截面测量系统,带电粒子测量系统,中期规划（2018年3月之后三年左右时间）,近期规划3台谱仪主要满足首批物理实验需求,中期规划6台谱仪满足更高水平的核数据研究需求,关键技术研究科技部项目,(n,)反应截面测量系统,裂变截面测量系统,裂变瞬发中子测量
6、系统,伽玛探测器阵列,带电粒子探测器阵列,探测器系统中期规划,中子俘获截面测量系统,近期：C6D6探测器系统（系统简单、投资小、效率较低）主要用于稳定核、反应截面较大的能区的中子俘获截面测量,中期：BaF2阵列探测器系统（系统复杂、投资大、效率高）用于不稳定核、稀有核素及反应截面较小的能区的中子俘获截面测量,裂变截面测量系统,近期：多层裂变电离室主要用于alpha活度较小的样品的裂变截面测量,中期：TPC系统用于裂变截面的高精度测量，高alpha活度样品的测量等,束流剖面测量系统,近期：iCCD照相系统与闪烁丝阵列用于束流剖面测量,中期：气体微结构探测器和高空间分辨闪烁丝阵列时间关联的束流剖面
7、测量中子照相及共振中子照相,中子探测器阵列,n,碎片,主要燃料核的裂变瞬发中子谱测量非弹性散射截面散射截面的准积分实验中子与氘核的反应,高纯锗探测器阵列,各种中子反应的伽马产生截面测量衰变数据测量丰中子核的核结构研究,4. 首批实验计划,强度、能谱：235,238U裂变电离室，6Li监测片束流剖面：原子能院与21所同时发展一套系统（PSPMT和iCCD系统）NIM文章,第一个实验：反角白光中子的各种参数测量（强度、能谱、束流剖面等）,是后续所有实验的基础！,见鲍杰报告,首批实验计划,俘获截面：C6D6探测器系统（后面详细报告）裂变截面：普通裂变电离室（见刘荣报告）全截面：刘荣报告(n,x)反应：张国辉报告探测器刻度：宋朝辉报告,首批物理实验：裂变截面、俘获截面、全截面测量、(n,x)反应、探测器刻度,5.人员分工,束流监测：原子能院，21所俘获截面：原子能院裂变截面及全截面：九院2所(n,x)反应：北大，高能所探测器刻度：21所,6.初步进度安排,请每个系统给出详细计划及所需时间，以改进这个表可以考虑成立用户委员会，以协调后续的工作,谢谢,
