| 中文摘要 | 第3-5页 |
| Abstract | 第5-6页 |
| 引言 | 第11-14页 |
| 第一章 中子探测器和GEM探测器介绍 | 第14-36页 |
| 1.1 中子转化材料 | 第14-17页 |
| 1.2 中子探测器 | 第17-21页 |
| 1.2.1 径迹探测器 | 第17页 |
| 1.2.2 显像屏 | 第17-18页 |
| 1.2.3 活化探测器 | 第18页 |
| 1.2.4 气泡探测器 | 第18页 |
| 1.2.5 反冲质子法 | 第18-19页 |
| 1.2.6 飞行时间谱仪 | 第19页 |
| 1.2.7 慢化器 | 第19页 |
| 1.2.8 平板和半平板半导体中子探测器 | 第19页 |
| 1.2.9 正比型探测器 | 第19-21页 |
| 1.3 GEM探测器发展历史和工作原理简介 | 第21-27页 |
| 1.3.1 GEM探测器发展历史 | 第21-22页 |
| 1.3.2 GEM探测器工作原理 | 第22-25页 |
| 1.3.3 GEM基本性能测试方法 | 第25-27页 |
| 1.4 基于GEM高效率热中子探测器研究调研 | 第27-32页 |
| 1.4.1 国外基于GEM高效率热中子探测器最新进展 | 第27-31页 |
| 1.4.2 国内基于GEM热中子探测器的最新进展 | 第31-32页 |
| 1.5 国外基于GEM快中子探测器的研究 | 第32-34页 |
| 1.6 国内快中子研究及应用调研 | 第34-36页 |
| 第二章 粒子与物质的相互作用 | 第36-43页 |
| 2.1 带电粒子与物质的相互作用 | 第36-40页 |
| 2.1.1 Bethe-Block方程 | 第36-40页 |
| 2.2 Gamma射线和物质的相互作用 | 第40-42页 |
| 2.2.1 光电效应 | 第40-41页 |
| 2.2.2 (55)~Fe 5.9 keV X射线在氩气中的光电效应 | 第41-42页 |
| 2.2.3 康普顿散射 | 第42页 |
| 2.2.4 正负电子对效应 | 第42页 |
| 2.3 中子与物质的相互作用 | 第42-43页 |
| 第三章 GEM的计算机模拟、单层GEM探测器搭建与测试 | 第43-59页 |
| 3.1 GEM的模拟研究 | 第43-48页 |
| 3.1.1 ANSYS简介 | 第43-44页 |
| 3.1.2 ANSYS建模和有限元求解 | 第44-45页 |
| 3.1.3 电子输运的Garfield++模拟 | 第45-46页 |
| 3.1.4 模拟结果 | 第46-48页 |
| 3.2 Single GEM探测器实验研究 | 第48-50页 |
| 3.2.1 探测器的设计和搭建 | 第48-50页 |
| 3.3 Single GEM探测器基本性能的实验测试 | 第50-57页 |
| 3.3.1 (55)~Fe能谱测量 | 第50-51页 |
| 3.3.2 数据获取电子学系统标定 | 第51-52页 |
| 3.3.3 有效增益和漂移区电场的关系 | 第52-53页 |
| 3.3.4 有效增益和GEM电压的关系 | 第53页 |
| 3.3.5 有效增益和收集区电场的关系 | 第53-55页 |
| 3.3.6 能量分辨率与漂移区电场、GEM电压以及收集区电场的关系 | 第55-57页 |
| 3.4 GEM膜的损伤与修复 | 第57-59页 |
| 第四章 Triple GEM探测器的搭建和基本性能测试 | 第59-67页 |
| 4.1 Triple GEM探测器搭建和电子学系统标定 | 第59-60页 |
| 4.2 Triple GEM基本性能测试 | 第60-67页 |
| 4.2.1 有效增益随漂移区电场和GEM电压的变化 | 第60-62页 |
| 4.2.2 能量分辨率随漂移区电场和GEM电压的变化 | 第62页 |
| 4.2.3 Triple GEM的探测效率 | 第62-64页 |
| 4.2.4 Triple GEM的时间分辨率 | 第64-67页 |
| 第五章 基于Triple GEM高效快中子探测器的研制 | 第67-87页 |
| 5.1 高效快中子探测器概念与计算机模拟 | 第67-73页 |
| 5.1.1 单层HDPE最佳厚度模拟 | 第68页 |
| 5.1.2 沉积能量和气体间隔的关系 | 第68-69页 |
| 5.1.3 多层HDPE转化结构模拟 | 第69-71页 |
| 5.1.4 入射中子位置重建 | 第71-73页 |
| 5.2 快中子在GEM探测器中的输运特性模拟 | 第73-80页 |
| 5.2.1 Am Be中子源能谱导入Geant4 | 第74-76页 |
| 5.2.2 Am Be中子源在不同气体比例下的能量沉积 | 第76-78页 |
| 5.2.3 不同快中子在GEM探测器中的能量沉积 | 第78-80页 |
| 5.3 基于Triple GEM高效快中子探测器搭建和测试 | 第80-83页 |
| 5.3.1 基于Tirple GEM传统快中子探测器搭建 | 第80-81页 |
| 5.3.2 基于Triple GEM传统快中子探测器测试 | 第81-82页 |
| 5.3.3 基于Triple GEM高效快中子探测器搭建和测试 | 第82-83页 |
| 5.4 讨论与改进 | 第83-87页 |
| 第六章 总结和展望 | 第87-93页 |
| 6.1 总结 | 第87页 |
| 6.2 展望 | 第87-93页 |
| 参考文献 | 第93-101页 |
| 附件A ANSYS三层GEM膜建模脚本 | 第101-111页 |
| 附件B Garfield++模拟电子在气体中的行为程序 | 第111-125页 |
| 附件C GEM探测器框架设计图和PCB设计图 | 第125-127页 |
| 附件D 多层转化单元的Geant4模拟代码 | 第127-130页 |
| 在学期间发表文章情况 | 第130-131页 |
| 致谢 | 第131页 |
