中子墙研究Borromean晕核结构的模拟

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三体Borromean晕核碎裂反应是现代核物理研究的一个热门领域之一。本文描述了一种标准相空间分布的三体Borromean晕核碎裂模型,并且建立了一套蒙卡模拟方法来解决碎裂反应中产生的双中子在中子墙上的探测问题。模拟使用的工具是Geant4,这是模拟闪烁体探测器的一个理想的软件。为了证明模拟方法的可靠性,我们先做了宇宙射线在中子墙中响应的模拟,然后将模拟结果与已有的实验结果进行比较,以确定模拟中使用的某些参数并说明模拟的可靠性。在做双中子模拟之前,我们先模拟了单个中子在中子墙上的响应,并得出一套分析单个中子事例的方法。然后,再将此方法推广到双中子的事例。通过单中子模拟及分析,我们得到了重建中子的位置、角度及能量精度。以300MeV/μ的6He为例,通过三体模型产生的双中子在中子墙上响应的模拟,我们得到了中子墙探测器激发能重建的误差及探测效率随激发能大小的变化(其中包含立体角接受度)。我们还讨论了算法对碎裂产生的碎片之间的角关联和能量关联的影响,分析结果与探测到的结果总体符合的很好,因此使用的分析方法是可靠的。这为以后中子墙的实验做好了准备。中子墙是一个由多个模块组成的探测器系统,所以普通的刻度方法并不适用。文中介绍了一种利用宇宙射线刻度中子墙的方法。刻度中使用的是前沿甄别器,因此,对时间刻度进行了能量校正。通过时间刻度与位置刻度彼此相互校正,我们还得到了时间与位置误差分布谱,并且比较了宇宙射线在两种不同模块的中子条中的实验与模拟的能量沉积谱。
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