快中子注量测量国际比对

    1概述

    2001年3月15日至4月1日由国际电离辐射咨询委员会第三分部组织的关于快中子注量关键比对在德国PTB进行，由于我国计量院没有关于中子注量测量的标准设备，所以从1993年国际电离辐射咨询委员会(CCRI)第三分部(Section)的第十次会议后，中国原子能科学研究院(CIAE)被接纳为其观察员，此次即由中国原子能科学研究院计量站作为中国的代表单位参加了比对。本次比对是国际电离辐射咨询委员会第三分部主席Dr. H. Klein在1999年国际电离咨询委员会(Section)第十三次会议上提出的，得到了各成员国与会代表的支持，并且此次会议提出，今后每十年对中子的关键量进行一次比对。作为本次比对的负责人，Dr. H. Klein做了大量的工作，并决定由德国PTB提供实验场地、加速器和监测设备等，各国参加实验室携带自己的中子注量测量初级或次级标准装置集中时间同时进行。参加此次比对的实验室共来自七个国家的计量机构，包括德国PTB(德国物理技术研究院)、英国NPL国家物理实验室)、美国NIST国家标准技术研究院)、日本ETL(AIST)(产业技术综合研究所)、俄罗斯VNIIM(门捷列夫计量院)、比利时IRMM(标准物质和测量研究所)和中国G IAE 。

    从八十年代初，本站参加了一系列的中子测量方面的国际比对，其中在八十年代参加了中子源强、中子剂量(在14. 8MeV能点)和144keV, 565keV, 2. SMeV, 14. 8MeV中子注量测量比对，在九十年代参加了24. SkeV中子注量测量比对，取得了较好的结果。以前的比对，都是采用传递仪器的方法，比对时间很长，一般2一3年比对一个能量点。此次比对采用在同一地点、同一时间集中进行的方法，不仅仅大大缩短了比对的时间，而且更加客观地反映比对的真实性和可靠性以及各国实验室的测量水平。

    2比对的具体情况

    本次比对由德国PTB的Dr. H. Klein总体负责，Dr. S. Guldbakke作为实验负责人具体安排比对日程等。此次共比对4个能量点，包括144keV,1. 2MeV, 5. OMeV和14. 8MeV，利用3. 7MV的单级静电加速器产生所需能量的中子，具体采用的核反应见表1。由于参加本次比对的实验室比较多，为了实验更好地进行，7个实验室分成了两个组，第一组有ETL, VNIIM, IRMM和PTB;第二组有CIAE, NPL, NIST和PTB，作为主办者的PTB在每个组的实验前后分别进行一次测量。每个组的实验时间为一个星期，每个实验室每个能量的实验时间为6小时，加速器每天24小时连续运行。本次比对各国家实验室所采用的实验仪器各不相同，有的采用初级标准，有的采用次级标准，与本站同一小组的各实验室所采用的具体测量装置见表2。

    本次比对前，在本站5 SDH-2型串列加速器上就四个能量点的中子注量用参加比对所用标准装置都进行了仔细测量，其中144keV和1. 2MeV与北大的正比计数管进行了比对，5. OMeV和14. 8MeV用伴随粒子法进行了验证，取得了较好的一致性。但在运输中，使十分脆弱的正比计数管的中心丝发生了折断，经过PTB有关工作人员的努力，对其进行了修复，但中心丝的直径由原来的30}.A,m改为25 }.A,m，这使得原来选定的仪器工作条件发生了变化，经过认真讨论后，迅速调整了条件，将高压和管内气体的气压适当地降低，获取了较好的反冲质子谱，完成了全部的比对任务。各能量点测量装置电子学线路框图和获取的脉冲幅度谱见图1至图7(其中，半导体望远镜电子学线路框图与正比计数管电子学线路框图相同)。