近日，由原子能院核物理研究所激光核物理團隊與復旦大學、中科院上海高等研究院合作開展的激光核物理實驗中的中子探測器標定研究工作取得關鍵性進展，為有效提升激光驅動中子源標定精度、建立中子探測器標定標準作出了重要貢獻。相關研究成果發(fā)表在美國物理學會（AIP）旗下儀器儀表類國際權威期刊《Review of Scientific Instruments》（《科學儀器評論》）上。原子能院核物理研究所席曉峰副研究員和中科院上海高等研究院張國強研究員為文章共同第一作者，原子能院郭冰研究員、復旦大學符長波研究員為通訊作者。

隨著高功率激光技術的不斷發(fā)展，強激光脈沖能夠引發(fā)核過程、開展核應用，激光器成為繼加速器、反應堆之外研究核物理的新型重要平臺，激光核物理這一新興交叉領域由此成為國際物理學研究的重要前沿方向之一。通常在強激光環(huán)境下進行核物理探測，會產生電磁輻射干擾、快信號堆積等諸多問題，而傳統(tǒng)的核探測器已無法滿足相關探測需求，需采用閃爍體飛行時間（TOF）探測法在實驗中進行中子事件測量。

激光驅動核反應實驗布局圖

目前，閃爍體探測器的標定通常采用中子源直接標定法和康普頓邊間接標定法，存在誤差較大、建模復雜、不確定性引入等問題。為進一步提升激光驅動中子源的標定精度，建立標定標準，原子能院激光核物理團隊基于前期實驗基礎，創(chuàng)新性地提出了“基于裂變源252Cf”的直接門控標定法，利用裂變中子源結合門控方法，對激光驅動核反應實驗中的中子探測器進行了直接標定。通過運用該方法，實驗所需標定的中子信號在PSD-TOF（脈沖形狀甄別-飛行時間法）兩維譜中能夠更加清晰地與伽瑪信號相區(qū)分，有效降低誤差。此外，該方法可同時標定多個探測器，同時測量多個能量段中子，具有配置簡單、標定速度快、效率高等諸多優(yōu)勢，為激光驅動中子源的閃爍體探測器標定提供了重要標準，進一步提升了激光核物理實驗研究結果的精度。

該研究工作得到了國家自然科學基金委杰青項目、面上項目以及原子能院穩(wěn)定性支持、院長基金和英才基金項目的資助。