快中子荧光屏理论建模、性能分析及加工工艺探索

摘要

快中子照相所用的荧光屏一般由富氢材料（树脂，聚丙烯等）和荧光粉（ZnS、Gd2S2O）混合压制而成，其发光原理是快中子和荧光屏中的氢原子发生核反应产生反冲质子，反冲质子激发荧光屏内荧光物质（如ZnS等）发光。这些光子穿过荧光屏，到达屏表面后又传到CCD相机或胶片感光面完成整个成像过程。快中子荧光屏是快中子照相设备中必不可少的一环，其性能直接影响到最终的成像质量。荧光屏的厚度、材料成分等都会影响其性能，通过理论建模对荧光屏的性能进行计算，分析荧光屏厚度、材料成分和其分辨率、发光强度的关系，可对制作快中子荧光屏时的参数优化起到一定指导作用。本文介绍了快中子荧光屏性能理论计算的相关内容，分析了屏厚d和输出面光强Q的关系、屏厚d和点扩散函数的关系及材料配比和输出光强的关系。