深海瞬发俘获型中子探测仪信号测量电路设计

来源：电子测量技术杂志2021年第8期北京时间：

作者：郑雯文，曹平，汪晓虎

单位：1.核探测与核电子学国家重点实验室，中国科学技术大学，安徽 合肥 230026;2.中国科学技术大学近代物理系,安徽 合肥 230026

摘要：深海中蕴藏着丰富的矿产资源，掌握深海探测技术有着重要的战略意义。为了探测深海热液喷口附近的海底结核矿物，设计了搭载深海原位实验室的瞬发俘获型中子探测仪的信号测量电路。探测仪基于中子瞬发俘获反应原理，并利用安装在其结构内部的锗酸铋闪烁晶体，接受并分析被测核素经由中子激发后退激所产生的特征γ射线，以实现核素种类的鉴别。针对深海瞬发俘获型中子探测仪对电子学系统的要求，论文使用硅光电倍增管阵列设计了8通道、低功耗的探测信号测量电子学系统原型并在实验室搭建平台对系统的电子学性能和能量分辨率进行了测试。结果表明，论文所设计的电子学系统与该探测仪锗酸铋晶体和硅光电倍增管配套使用时，对1275keV伽玛射线的能量分辨率可以达到9.9%，满足该类探测仪的性能需求。

关键词：深海;信号测量电子学;硅光电二极管

基金资助：中科院先导专项A子课题（XDA22020061），安徽省杰出青年科学基金（1808085J22），国家自然科学基金资助项目（U1832117）资助