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A multilayer surface detector for ultracold neutrons

机译:用于超冷中子的多层表面探测器

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摘要

A multilayer surface detector for ultracold neutrons (UCNs) is described. Thetop $^{10}$B layer is exposed to the vacuum chamber and directly captures UCNs.The ZnS:Ag layer beneath the $^{10}$B layer is a few microns thick, which issufficient to detect the charged particles from the $^{10}$B(n,$\alpha$)$^7$Lineutron-capture reaction, while thin enough so that ample light due to $\alpha$and $^7$Li escapes for detection by photomultiplier tubes. One-hundred-nm thick$^{10}$B layer gives high UCN detection efficiency, as determined by the meanUCN kinetic energy, detector materials and others. Low background, includingnegligible sensitivity to ambient neutrons, has also been verified throughpulse-shape analysis and comparisons with other existing $^3$He and $^{10}$Bdetectors. This type of detector has been configured in different ways for UCNflux monitoring, development of UCN guides and neutron lifetime research.
机译:描述了一种用于超冷中子(UCN)的多层表面探测器。顶部的$ ^ {10} $ B层暴露于真空室中并直接捕获UCN。$ ^ {10} $ B层下方的ZnS:Ag层厚度为几微米,足以检测出金属中的带电粒子$ ^ {10} $ B(n,$ \ alpha $)$ ^ 7 $ Lineutron捕获反应,同时又足够薄,以至于由于$ \ alpha $和$ ^ 7 $ Li所引起的充足的光逸出,以供光电倍增管检测。一百纳米厚的$ ^ {10} $ B层具有较高的UCN检测效率,这由平均UCN动能,检测器材料等确定。低背景,包括对环境中子的敏感性可忽略不计,也已通过脉冲形状分析以及与其他现有的$ ^ 3 $ He和$ ^ {10} $ B探测器的比较得到了验证。这种类型的检测器已经以不同的方式配置用于UCNflux监控,UCN导管的开发和中子寿命研究。

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