反电子中微子的分布状态确定方法、装置、设备及介质制造方法及图纸

本申请公开了一种反电子中微子的分布状态确定方法、装置、设备及介质；其中，所述方法包括：获取掺杂有硼

【技术实现步骤摘要】
反电子中微子的分布状态确定方法、装置、设备及介质


[0001]本申请涉及物理检测
，尤其涉及一种反电子中微子的分布状态确定方法、装置、设备及介质。

技术介绍

[0002]在实际应用中，通常通过反贝塔(β)衰变(Inverse Beta Deacy，IBD)反应来探测反电子中微子。在实际的探测过程中，通常使用掺杂有钆的有机闪烁体作为探测器灵敏体、比如在塑料闪烁体周围包裹含钆的物质而形成的塑料闪烁体阵列、或者掺入钆的液体闪烁体，来俘获IBD过程中产生的中子，以探测反电子中微子。然而，上述探测器灵敏体对反电子中微子的探测效率较低。

技术实现思路

[0003]基于以上问题，本申请实施例提供了一种反电子中微子的分布状态确定方法、装置、设备及介质。
[0004]本申请实施例提供的技术方案是这样的：
[0005]本申请实施例首先提供了一种反电子中微子的分布状态确定方法，所述方法包括：
[0006]获取掺杂有硼
‑
10的探测器灵敏体阵列传输的粒子信号集合；
[0007]对所述粒子信号集合中的粒子信号进行处理，得到处理结果；
[0008]基于所述处理结果，确定所述探测器灵敏体阵列所处环境中所述反电子中微子的分布状态。
[0009]本申请实施例还提供了一种反电子中微子的分布状态确定装置，所述装置包括：
[0010]获取模块，用于获取掺杂有硼
‑
10的探测器灵敏体阵列传输的粒子信号集合；
[0011]处理模块，用于对粒子信号集合中的粒子信号进行处理，得到处理结果；
[0012]确定模块，用于基于处理结果，确定探测器灵敏体阵列所处环境中反电子中微子的分布状态。
[0013]本申请实施例还提供了一种电子设备，所述电子设备包括处理器和存储器；所处存储器中存储有计算机程序，该计算机程序被所述处理器执行时，能够实现如前任一实施例提供的反电子中微子的分布状态确定方法。
[0014]本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质中存储有计算机程序；所述计算机程序被电子设备的处理器执行时，能够实现如前任一实施例所述的反电子中微子的分布状态确定方法。
[0015]本申请实施例提供的反电子中微子的分布状态确定方法，由于硼
‑
10的热中子俘获截面较大，因此通过掺杂有硼
‑
10的探测器灵敏体阵列获取的粒子信号集合中粒子信号的数量、相对于相关技术中掺杂钆的探测器灵敏体俘获的粒子信号的数量能够有所改善；并且，由于硼
‑
10的热中子俘获截面较大，因此，通过在探测器灵敏体阵列中掺杂较低浓度
的硼
‑
10即可提高粒子信号的俘获效率，从而能够削弱由于掺杂硼
‑
10对探测器灵敏体的发光效率的消极影响；与此同时，由于硼
‑
10与中子反应的产物为氦
‑
4和/或锂
‑
7，对这些粒子信号的探测效率要高于钆俘获中子后释放的伽马γ射线的探测效率，从而能够降低粒子信号集合中粒子信号的探测难度，同时提高粒子信号的探测效率。
[0016]另一方面，由于本申请实施例中上述探测器灵敏体阵列的上述优势，就能够直接提高对粒子信号集合中粒子信号进行处理得到的处理结果、以及基于处理结果确定的探测器灵敏体阵列所处环境中反电子中微子的分布状态的精确度。
附图说明
[0017]图1为本申请实施例提供的反电子中微子的分布状态确定方法的流程示意图；
[0018]图2为本申请实施例提供的塑料闪烁体的主视图；
[0019]图3为本申请实施例提供的塑料闪烁体的俯视图；
[0020]图4为本申请实施例提供的塑料闪烁体的侧视图；
[0021]图5为本申请实施例提供的探测器灵敏体阵列的结构示意图；
[0022]图6为本申请实施例提供的得到脉冲甄别结果的原理示意图；
[0023]图7为本申请实施例提供的信号分配电路的结构示意图；
[0024]图8为本申请实施例提供的通过可编程逻辑模块生成触发信号的结构示意图；
[0025]图9为本申请实施例提供的双端符合单元的结构示意图；
[0026]图10为本申请实施例提供的多路触发单元的结构示意图；
[0027]图11为本申请实施例提供的触发信号生成单元中触发时间的数据存储结构示意图；
[0028]图12为本申请实施例提供的得到处理结果的电路结构示意图；
[0029]图13为本申请实施例提供的反电子中微子的分布状态确定装置的结构示意图；
[0030]图14为本申请实施例提供的电子设备的结构示意图。
具体实施方式
[0031]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
[0032]应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
[0033]目前，探测反电子中微子通常通过IBD实现，并采用有机闪烁体作为探测器灵敏体。在实际应用中，用于探测反电子中微子的有机闪烁体主要包括液体闪烁体和塑料闪烁体。
[0034]在实际应用中，可以在液体闪烁体中掺入含钆或锂
‑
6的物质以提高闪烁体俘获中子的概率。但是，多数液体闪烁体具备毒性、挥发性、或易燃性，因此，由于液体闪烁体理化性质的上述特殊性，给液体闪烁体探测器的封装、设置以及操作增加了难度。
[0035]相对于液体闪烁体而言，塑料闪烁体的理化性质更加稳定，从而使得塑料闪烁体探测器相对易于操作和移动。
[0036]在实际应用中，通常将多个塑料闪烁体封装为塑料闪烁体阵列。在实际应用中，还可以在塑料闪烁体阵列周围包裹含钆的物质以提高俘获中子的概率。
[0037]然而，无论是上述液体闪烁体还是塑料闪烁体，由于它们中所掺杂的钆俘获中子后释放出的伽马(γ)射线数量多、能量高且出射方向不定，从而为射线探测和数据分析带来了一定的困难，因此，上述闪烁体的探测效率并不高，这就直接导致后续甄别IBD事件困难，且甄别效率不高。
[0038]在实际应用中，还存在通过掺锂
‑
6的塑料闪烁体俘获IBD事件中释放的中子以检测反电子中微子的分布状态的技术方案，但由于高浓缩锂
‑
6为管控材料，且其热中子反应截面较小、天然丰度也较低，因此，相对于前述方案而言，通过掺锂
‑
6的塑料闪烁体探测反电子中微子的技术方案，对于探测效率并无实质性的提高和改善。
[0039]基于以上问题，本申请实施例提供了一种反电子中微子的分布状态确定方法，该方法采用掺杂有硼
‑
10的探测器灵敏体阵列获取粒子信号集合，能够提高IBD事件过程中对中子的俘获概率，从而能够提高探测器灵敏体阵列传输的粒子信号集合的丰富程度和精准程度，进而能够提高对粒子信号集合中的粒子信号进行处理得到的处理结果、以及基本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种反电子中微子的分布状态确定方法，其特征在于，所述方法包括：获取掺杂有硼
‑
10的探测器灵敏体阵列传输的粒子信号集合；对所述粒子信号集合中的粒子信号进行处理，得到处理结果；基于所述处理结果，确定所述探测器灵敏体阵列所处环境中所述反电子中微子的分布状态。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述探测器灵敏体包括掺杂有所述硼
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10的塑料闪烁体、分别与所述塑料闪烁体两个端口密封连接的两个光导、以及分别与所述两个光导密封连接的两个光电倍增管；所述塑料闪烁体为六棱柱形；所述获取掺杂有硼
‑
10的探测器灵敏体阵列传输的粒子信号集合，包括：通过与所述光电倍增管之间的电性连接通道，获取所述塑料闪烁体传输的所述粒子信号集合。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述处理结果，确定所述探测器灵敏体阵列所处环境中所述反电子中微子的分布状态，包括：对所述处理结果进行脉冲形状鉴别PSD处理，得到脉冲鉴别结果；基于所述脉冲鉴别结果，确定所述环境中所述反电子中微子的分布状态。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述粒子信号集合中的粒子信号进行处理，得到处理结果，包括：对所述粒子信号集合中的粒子信号进行统计，得到统计结果；基于所述统计结果对所述粒子信号进行采样量化处理，得到所述处理结果。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述对所述粒子信号集合中的粒子信号进行统计，得到统计结果，包括：对所述粒子信号集合中的粒子信号进行分配，至少得到第一信号集合；其中，所述第一信号集合中粒子信号的数量与所述粒子信号集合中粒子信号的数量相同；对所述第一信号集合中与所述探测器灵敏体阵列中的探测器灵敏体关联的粒子信号进行统计，得到所述统计结果。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述对所述第一信号...

【专利技术属性】
技术研发人员：王超，何高魁，宛玉晴，田华阳，邵云东，阙子昂，赵江滨，刘洋，张思颖，
申请(专利权)人：中国原子能科学研究院，
类型：发明
国别省市：