Development of a large volume position sensitive detector

Abstract

A Large volume NE213 Liquid Scintillation Detector (LLSD) which is useful as a position sensitive detector and as a high-efficiency neutron detector for the measurements of neutron emission cross sections has been developed. The three-parameter data acquisition and position-dependent biasing analysis realized uniform detection efficiency. The performance test showed that the LLSD has good timing resolution and superior S/N (Signal-to-Noise) ratio even for bias level around 1 MeV of proton. The LLSD successfully was applied to the Double-Differential neutron emission cross section (DDX) measurements. The high efficiency enabled high-resolution measurements with low intensity neutron sources. Furthermore, the position sensitive property realized a spectrometer covering wide range of scattering angle. The LLSD will be a powerful means not only for DDX measurements but also for other neutron experiments.

中性子放射断面積の測定に用いる、位置検出感度をもった高能率な中性子検出器として大容量NE213液体シンチレーション検出器 (LLSD)を開発した。3パラメーターデータの取得と、位置依存バイアス解析によって、均一な検出効率が実現した。性能試験ではLLSDは1MeVのバイアスレベルの陽子についてでも、すぐれた時間分解能と卓越したS/N比を示した。LLSDにより中性子の2重微分放射断面積(DDX)の測定に成功した。高能率な検出により、低強度中性子源についての高い分解能での測定が可能になった。さらに位置検出性能により、広い散乱角に対応するスペクトル測定器が実現した。LLSDは中性子のDDX測定のみならず、他の中性子実験にとっても強力な手段となるであろう。