为准确测量未知中子辐射场的中子注量,需提前对中子探测器进行灵敏度标定,所针对的能量范围以快中子为主(0.1MeV~20MeV)。目前,Back-n提供了从热能到100 MeV的各种能量的中子且注量率很高,明显好于高压倍加器等其他中子源,为探测器灵敏度标定提供了较好的条件。图1为闪烁薄膜探测器能量响应标定现场及与典型结果。

可以在Back-n上开展标定的探测器有裂变靶探测系统和闪烁薄膜探测器。其中,裂变靶探测系统使用235U或238U作为中子转换靶,中子与其作用后产生裂变碎片,由半导体探测器(如:Si-PIN探测器或SiC探测器等)探测,其标定示意图及靶室如图2所示。闪烁薄膜探测器由薄的有机闪烁体(如BC-408)与光电倍增管构成,如图3所示。

尽管各类探测器之间灵敏度相差较大,但标定方法基本相同:采用飞行时间将中子谱拉开,再通过电子学线路进行探测系统在不同中子能量时输出信号的选择,可一举解决探测器灵敏度多能点标定难题。电子学系统主要由基于NIM标准的插件及基于CAMAC或VME的多参数数据获取系统构成,可同时进行时间、能量、电荷、波形分辨等多种参数的数据采集与甄别处理。包括的电子学模块如:幅度数字变换器(ADC)、时间数字变换器(TDC)、电荷数字变换器(QDC)、恒比定时器(CFD)、定标器(Scaler)等、前置放大器(PreAmp)等。