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橡樹嶺電子直線加速器(ORELA)脈沖中子源是個大功率以電子加速器為基礎(chǔ)的中子源,它提供強中子毫微秒脈沖,每個脈沖里有能量在10e-03 - 10e08 eV的中子。ORELA每年大約運行1200小時,是個用戶裝置,對大學、國家實驗室和工業(yè)界的科學家開放。最近,它的任務(wù)由從事應(yīng)用研究轉(zhuǎn)為核天文物理學研究,這是個在ORELA歷史上非常富有成果的領(lǐng)域:了解通過慢中子俘獲過程核合成重元素所需要的中子俘獲截面的多數(shù)測量是在ORELA上進行的。
在這一裝置上可進行許多類型的中子截面測量(總的、俘獲、裂變、彈性、散射以及伽馬射線和中子產(chǎn)生),能量分辨率極好。采用飛行時間方法確定相互作用的中子能量。還進行探測器的標定和探測器對中子的響應(yīng)測量。中子通量峰值約1 MeV時,利用ORELA進行許多類型的輻射損壞和活化研究最為理想。
該裝置由一臺180-MeV的電子加速器、中子產(chǎn)生靶、200米長通向地下探測器位置的隱藏真空飛行管、許多復(fù)雜的探測器、數(shù)據(jù)獲取和分析系統(tǒng)組成。中子由來自鉭輻射器的韌致輻射產(chǎn)生。慢化的或非慢化的中子都有,光譜的形狀由可移動的濾波器進行進一步的修整。脈沖寬度為4-30毫微秒,重復(fù)率每秒為12-1,000個脈沖。世界上還剩一臺類似ORELA的裝置,在比利時。
裝置參數(shù)
電子能量
最高180 MeV
峰值電流
最大20 A
靶功率
最大60 kW
電子束流直徑
1 cm
中子靶
帶H2O減速劑的鉭鉍塊(能量 > 1 MeV)
中子產(chǎn)生
(鉭靶)
1011中子/脈沖
50 kW時1014中子/秒
5 X 1018中子/秒 (峰值)
中子光譜
1 MeV 時4 X 1013中子/MeV/秒
14 MeV時 4 X 1010中子/MeV/秒
飛行軌跡數(shù)
10個
飛行站數(shù)
18個
飛行軌跡長度
9 - 200米
高能所科研處制作 內(nèi)容由侯儒成譯自O(shè)RNL網(wǎng)