本實(shí)用新型涉及輻射探測(cè)中的中子能譜探測(cè)方法和技術(shù)，具體涉及一種基于單質(zhì)子徑跡成像的中子能譜測(cè)量裝置及方法。

背景技術(shù)：

中子能譜的測(cè)量在聚變等離子體診斷中占有極其重要的地位。中子作為核聚變反應(yīng)最直接的產(chǎn)物，攜帶了豐富的等離子體聚變過(guò)程和離子狀態(tài)的信息，從中子能譜能夠獲得聚變等離子溫度、體密度以及聚變功率等關(guān)鍵參數(shù)，是檢驗(yàn)核聚變裝置是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求最直接和最有效的方法，同時(shí)聚變等離子體診斷對(duì)中子能譜測(cè)量精度有很高的要求。目前，在聚變裝置上最常用的中子能譜測(cè)量方法是中子飛行時(shí)間法和反沖質(zhì)子磁分析法，但要求中子的產(chǎn)額在10¹¹-10¹⁹才能工作。其他方法也要求中子產(chǎn)額至少10¹⁰。但在聚變點(diǎn)火試驗(yàn)失敗等情況下，聚變產(chǎn)生的中子產(chǎn)額較低，為了精確診斷這些情況下的聚變等離子溫度等參數(shù)，用以評(píng)估聚變質(zhì)量，亟待發(fā)展高靈敏高分辨率的中子能譜測(cè)量方法。

文獻(xiàn)“用于脈沖中子能譜測(cè)量的質(zhì)子束光學(xué)成像方法研究[D].北京:清華大學(xué)工程物理系,2013”公開(kāi)了一種用于脈沖中子能譜測(cè)量的質(zhì)子束光學(xué)成像方法。利用質(zhì)子束在氣體閃爍體中徑跡圖像反演出質(zhì)子能譜分布，然后根據(jù)反沖質(zhì)子法獲取中子能譜，但由質(zhì)子束徑跡圖像反演其能譜是個(gè)很困難的反問(wèn)題，目前只是理論上行得通，而在實(shí)際實(shí)驗(yàn)中還沒(méi)得到有效解決。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是：提供一種基于單質(zhì)子徑跡成像的高靈敏高分辨率中子能譜測(cè)量裝置及方法，用以解決現(xiàn)有聚變中子能譜測(cè)量方法靈敏度低以及實(shí)際實(shí)驗(yàn)中不能由質(zhì)子束徑跡反演中子能譜的問(wèn)題。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是：

一種利用單質(zhì)子徑跡成像的中子能譜測(cè)量裝置，其特殊之處在于：包括中子轉(zhuǎn)換體、質(zhì)子徑跡發(fā)光室、成像系統(tǒng)和電源；

所述中子轉(zhuǎn)換體包括中子源、中子-質(zhì)子轉(zhuǎn)換靶和光闌；

所述質(zhì)子徑跡發(fā)光室包括腔室，設(shè)置在腔室外一端的質(zhì)子入射密封窗口、設(shè)置在腔室內(nèi)的圓筒形多絲結(jié)構(gòu)、與腔室內(nèi)部連通的充氣系統(tǒng)和抽真空系統(tǒng)、設(shè)置在腔室外側(cè)的光學(xué)窗口、以及與所述圓筒形多絲結(jié)構(gòu)連接的電壓源；所述圓筒形多絲結(jié)構(gòu)由位于圓柱軸心的一根陽(yáng)極絲和分布在陽(yáng)極絲圓周的多根陰極絲組成；

所述中子源出射中子束經(jīng)過(guò)中子-質(zhì)子轉(zhuǎn)換靶的轉(zhuǎn)換變向后，穿過(guò)光闌和質(zhì)子入射密封窗口進(jìn)入腔室，所述成像系統(tǒng)由陽(yáng)極絲所收集的電荷信號(hào)控制成像，電源與圓筒形多絲結(jié)構(gòu)連接。

進(jìn)一步的，所述成像系統(tǒng)包括相機(jī)、相機(jī)控制系統(tǒng)、光學(xué)中繼系統(tǒng)及在線分析系統(tǒng)；

所述光學(xué)中繼系統(tǒng)對(duì)準(zhǔn)腔室外側(cè)的光學(xué)窗口，在線分析系統(tǒng)與相機(jī)連接，相機(jī)控制系統(tǒng)一端與相機(jī)連接，另一端與圓筒形多絲結(jié)構(gòu)的陽(yáng)極絲連接。

進(jìn)一步的，所述相機(jī)控制系統(tǒng)與圓筒形多絲結(jié)構(gòu)之間連接有線性放大器。

進(jìn)一步的，所述中子源與中子-質(zhì)子轉(zhuǎn)換靶之間設(shè)置有中子準(zhǔn)直器，所述中子準(zhǔn)直器為帶準(zhǔn)直孔的鐵塊或鉛塊。

進(jìn)一步的，所述中子-質(zhì)子轉(zhuǎn)換靶為聚乙烯薄膜。

進(jìn)一步的，所述質(zhì)子入射密封窗口是由厚度為5-10μm的鈦、金或鉬金屬膜組成；所述圓筒形多絲結(jié)構(gòu)由中間一根陽(yáng)極絲和周圍10-20根均勻分布的陰極絲組成，陽(yáng)極絲直徑15-25μm，陽(yáng)極絲和陰極絲距離10-30mm。

進(jìn)一步的，所述充氣系統(tǒng)所充工作氣體為四氟化碳?xì)怏w或四氟化碳?xì)怏w與稀有氣體的混合氣體。

本實(shí)用新型還提供一種利用單質(zhì)子徑跡成像的中子能譜測(cè)量方法，其特殊之處在于：包括以下步驟：

1)獲取單個(gè)質(zhì)子的徑跡圖像：

1.1)中子束經(jīng)限束和準(zhǔn)直后，與中子-質(zhì)子轉(zhuǎn)換靶作用產(chǎn)生反沖質(zhì)子；

1.2)與中子束呈反沖角θ的反沖質(zhì)子平行于陽(yáng)極絲進(jìn)入充滿工作氣體的腔室；

1.3)給陽(yáng)極絲提供高壓，直至陽(yáng)極絲附近產(chǎn)生光子和電子；

1.4)腔室內(nèi)的陽(yáng)極絲收集所產(chǎn)生電荷信號(hào)，經(jīng)放大后觸發(fā)相機(jī)自動(dòng)拍照，獲得單個(gè)質(zhì)子的徑跡熒光圖像；

2)重復(fù)步驟1)獲取多個(gè)單質(zhì)子徑跡圖像；

3)對(duì)獲取的圖像進(jìn)行處理和分析：

讀取每幅圖像中質(zhì)子徑跡末端位置的像素值，根據(jù)像素值與實(shí)際位置的線性關(guān)系，得到質(zhì)子射程；根據(jù)步驟2)中獲取的多個(gè)單質(zhì)子徑跡圖像，統(tǒng)計(jì)出質(zhì)子射程R的分布；

3)獲得質(zhì)子能譜分布：

通過(guò)SRIM軟件計(jì)算質(zhì)子在工作氣體中的射程R與初始能量E_p的對(duì)應(yīng)關(guān)系，并由所述步驟3)獲得的質(zhì)子射程分布反推質(zhì)子能譜分布；

4)計(jì)算中子能譜：

根據(jù)反沖質(zhì)子與中子能量之間的關(guān)系式：E_n＝E_p/cos²θ，獲得中子能譜；

其中：

E_n為中子能量，

E_p為步驟3)質(zhì)子能譜中的質(zhì)子能量，

θ為反沖角，反沖角為所述步驟1)中中子準(zhǔn)直器2和光闌5之間的角度。

進(jìn)一步的，所述反沖角θ為60°。

本實(shí)用新型的有益效果是：

1、本實(shí)用新型利用圓筒形多絲結(jié)構(gòu)提供的電場(chǎng)提高了系統(tǒng)的靈敏度，能夠獲得單個(gè)質(zhì)子的徑跡圖像，從而能夠根據(jù)反沖質(zhì)子法診斷中子產(chǎn)額較低的聚變過(guò)程。

2、本實(shí)用新型裝置和方法很直觀且能夠?qū)崟r(shí)給出測(cè)量中子的能譜。通過(guò)質(zhì)子徑跡圖像很直觀地將結(jié)果表現(xiàn)出來(lái)，在線分析系統(tǒng)中預(yù)先編寫(xiě)好的軟件可以將獲取得到的質(zhì)子圖像進(jìn)行在線處理，并通過(guò)簡(jiǎn)單的質(zhì)子射程-質(zhì)子能量對(duì)應(yīng)關(guān)系和反沖質(zhì)子能量-中子能量對(duì)應(yīng)關(guān)系實(shí)時(shí)解出中子能譜。

3、本實(shí)用新型裝置和方法能夠獲得高分辨率的中子能譜。中子的能譜分辨率取決于質(zhì)子射程的分布，關(guān)鍵在于徑跡末端位置的空間分辨率和質(zhì)子本身的射程歧離。由于質(zhì)子在常見(jiàn)閃爍性氣體中射程一般在幾十厘米量級(jí)，成像到相機(jī)上的像有幾厘米，而相機(jī)每個(gè)像素大小在微米量級(jí)，相對(duì)來(lái)說(shuō)位置分辨率高達(dá)千分之幾；另外氣體的阻止本領(lǐng)很小，所以質(zhì)子在氣體中的射程歧離較小，而且與測(cè)量系統(tǒng)無(wú)關(guān)。因此該實(shí)用新型得到的中子能譜分辨率高。

4、該實(shí)用新型裝置和方法獲取的中子能譜范圍寬，適合幾MeV到幾十MeV的中子。中子能譜是通過(guò)獲取反沖質(zhì)子的射程來(lái)測(cè)量，而質(zhì)子射程可通過(guò)改變氣體種類和壓強(qiáng)來(lái)靈活變動(dòng)，若反沖質(zhì)子能量大，可增大氣壓或換高密度的氣體來(lái)減小射程，反之若質(zhì)子能量小，可減小氣壓或換低密度的氣體來(lái)加長(zhǎng)射程。這樣將射程調(diào)整到合適長(zhǎng)度就能測(cè)量不同能量的中子。

5、本實(shí)用新型基于單質(zhì)子徑跡成像的方式只決定于探測(cè)介質(zhì)和粒子本身，而與輻射場(chǎng)的脈沖狀態(tài)無(wú)關(guān)，因此既可以用于脈沖中子能譜測(cè)量，又適用于穩(wěn)態(tài)中子能譜測(cè)量。

附圖說(shuō)明

圖1是實(shí)施例所提供的一種基于單質(zhì)子徑跡成像的高靈敏高分辨率中子能譜測(cè)量裝置和方法示意圖。

圖2是基于實(shí)施例獲取到的單質(zhì)子在1atm CF4氣體中的徑跡圖像。

圖3是基于實(shí)施例獲取到的單質(zhì)子在1atm CF4氣體中的射程分布。

圖4是質(zhì)子在1atm CF4氣體中的射程-能量關(guān)系曲線。

圖5是由質(zhì)子在氣體中的射程分布得到的質(zhì)子在氣體中的初始能量的分布。

圖中，1-中子源，2-中子準(zhǔn)直器，3-中子-質(zhì)子轉(zhuǎn)換靶，4-反沖質(zhì)子，5-光闌，6-質(zhì)子入射密封窗口，7-不銹鋼腔室，8-圓筒形多絲結(jié)構(gòu)，9-工作氣體，10-充氣系統(tǒng)，11-抽真空系統(tǒng)，12-光學(xué)窗口，13-電壓源，14-光學(xué)中繼系統(tǒng)，15-IICCD相機(jī)，16-線性放大器，17-相機(jī)外部觸發(fā)，18-相機(jī)控制軟件，19-在線分析系統(tǒng)。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型作詳細(xì)說(shuō)明。

1.基于單質(zhì)子徑跡成像的中子能譜測(cè)量裝置和方法的原理是反沖質(zhì)子法、單質(zhì)子徑跡發(fā)光法和射程-能量法的結(jié)合。

反沖質(zhì)子法

反沖質(zhì)子與中子能量之間有關(guān)系：

En＝Ep/cos2θ. (1)

其中En為中子能量，Ep為質(zhì)子能量，θ為反沖角。只要測(cè)量出反沖角，并獲得反沖質(zhì)子的能譜，中子的能譜就能解出。且由公式(1)可得ΔEn/En＝ΔEp/Ep,即中子的能量分辨率與反沖質(zhì)子的能量分辨率相等。

2)單質(zhì)子徑跡發(fā)光法

具有一定能量的質(zhì)子進(jìn)入不銹鋼腔室后使徑跡位置的氣體分子電離產(chǎn)生初始電子，圓筒形多絲結(jié)構(gòu)加合適電壓時(shí)，產(chǎn)生的電場(chǎng)指向中心的陽(yáng)極絲，并在陽(yáng)極絲附近迅速增強(qiáng)，達(dá)到氣體雪崩的閾值(106V/m)。徑跡位置產(chǎn)生的電子在電場(chǎng)作用下平行地漂移到強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)，激發(fā)閃爍性氣體發(fā)生雪崩發(fā)光，產(chǎn)生的熒光數(shù)目足夠多，可以被成像系統(tǒng)捕獲形成較清晰的圖像，由于這些熒光能夠指示質(zhì)子的徑跡，成像系統(tǒng)捕獲到的圖像就是單質(zhì)子的徑跡圖像。

3)射程-能量法

對(duì)于給定的氣體，入射質(zhì)子的能量與質(zhì)子在該氣體中的射程呈一一對(duì)應(yīng)關(guān)系，且該對(duì)應(yīng)關(guān)系可以通過(guò)計(jì)算或模擬得到，因此如果獲得質(zhì)子射程，就能根據(jù)對(duì)應(yīng)關(guān)系反推出能量。

2.一種基于單質(zhì)子徑跡成像的高靈敏高分辨率中子能譜測(cè)量裝置的具體結(jié)構(gòu)和制作

參照?qǐng)D1，包括中子轉(zhuǎn)換體、質(zhì)子徑跡發(fā)光室及成像系統(tǒng)三部分。其中中子轉(zhuǎn)換體包括中子源1、中子準(zhǔn)直器2、中子-質(zhì)子轉(zhuǎn)換靶3、反沖質(zhì)子4、及光闌5；質(zhì)子徑跡發(fā)光室包括質(zhì)子入射密封窗口6、不銹鋼腔室7、圓筒形多絲結(jié)構(gòu)8、工作氣體9、充氣系統(tǒng)10、抽真空系統(tǒng)11、光學(xué)窗口12、以及電壓源13；成像系統(tǒng)包括光學(xué)中繼系統(tǒng)14、IICCD相機(jī)15、相機(jī)外部觸發(fā)17、相機(jī)控制軟件18及在線分析系統(tǒng)19。

中子準(zhǔn)直器2用于限束和屏蔽，置于中子源附近(參照?qǐng)D1)，由帶準(zhǔn)直孔的鐵塊或鉛塊制成；準(zhǔn)直孔的大小根據(jù)探測(cè)效率和能量分辨要求來(lái)定，準(zhǔn)直孔越大，探測(cè)效率越高，但能量分辨率可能變小；準(zhǔn)直器整體大小和形狀比較靈活，可以根據(jù)屏蔽效果和實(shí)際空間來(lái)制作。中子-質(zhì)子轉(zhuǎn)換靶3用于將中子轉(zhuǎn)換成反沖質(zhì)子，可以采用含氫量較高的聚乙烯薄膜材料，置于中子準(zhǔn)直器2的準(zhǔn)直孔出口(參照?qǐng)D1)，聚乙烯膜越厚，中子探測(cè)效率越高，但能量展寬越大，所以具體厚度根據(jù)實(shí)際要求來(lái)折中選擇。光闌5用于對(duì)反沖質(zhì)子4限束，其軸線與中子準(zhǔn)直器2的準(zhǔn)直孔軸線呈一定角度(參照?qǐng)D1)，比如60°，避免中子直射。

質(zhì)子入射密封窗口6可由厚度為5-10μm的鈦、金或鉬金屬薄膜通過(guò)法蘭固定在不銹鋼腔室7側(cè)面而制成，直徑5-10mm，在滿足對(duì)不銹鋼腔室7密封要求的前提下，材料要盡量薄，以減小質(zhì)子在材料中的能量損失和展寬，具體實(shí)施選用了厚度5μm、直徑5mm的鈦窗；測(cè)量時(shí)，質(zhì)子入射密封窗口6的軸線與光闌5的軸線與重合(參照?qǐng)D1)。光學(xué)窗口12選用透光率為95％左右的石英玻璃通過(guò)法蘭固定在不銹鋼腔室7正前面而制成，厚度1cm，直徑可根據(jù)實(shí)際情況來(lái)定，制作為20cm左右。

圓筒形多絲結(jié)構(gòu)8由中間一根陽(yáng)極絲和周圍10-20根均勻分布的陰極絲組成，長(zhǎng)度根據(jù)具體情況來(lái)定，如果質(zhì)子射程較長(zhǎng)可以制作地較長(zhǎng)，具體實(shí)施中陽(yáng)極絲直徑選20μm的鍍金鎢絲,陰極絲選直徑為100μm的銅絲或鋁絲,陽(yáng)極絲和陰極絲距離15mm，長(zhǎng)度35cm；兩端由耐高壓且放氣少的固體材料固定，具體選用高壓F4B。電壓源13選用能提供5000V的直流高壓電源PS350，給圓筒形多絲結(jié)構(gòu)8供電壓，陽(yáng)極絲接高壓，陰極絲接地。

工作氣體9選用熒光產(chǎn)額較高、光譜范圍寬的四氟化碳?xì)怏w，且對(duì)質(zhì)子的阻止本領(lǐng)較大，10MeV質(zhì)子的射程在幾十厘米量級(jí)，如果需要將射程調(diào)節(jié)到更長(zhǎng)，可混合一定比例的稀有氣體；充氣系統(tǒng)10包括裝有工作氣體的氣瓶及其配套的減壓閥門(mén)、連接氣管、氣體比例調(diào)節(jié)器、以及在不銹鋼腔室7上裝的充氣閥門(mén)等；抽真空系統(tǒng)11包括真空泵(機(jī)械泵和分子泵的組合)及其配套閥門(mén)、連接氣管、以及在不銹鋼腔室7上裝的真空閥門(mén)等。

光學(xué)中繼系統(tǒng)14選用了小焦距、大景深的Canon光學(xué)中繼系統(tǒng)，焦距為50mm，孔徑比為1.2，位于光學(xué)窗口的正前方；IICCD相機(jī)15為帶有相增強(qiáng)器(image-intensified)的高增益高靈敏高量子效率的CCD相機(jī)，具體選用了Andor-iStar-734，1024×1024個(gè)像素，每個(gè)像素有效面積為13μm，使用時(shí)IICCD相機(jī)15與光學(xué)中繼系統(tǒng)耦合14。

相機(jī)控制系統(tǒng)包括線性放大器、外部觸發(fā)及相機(jī)控制軟件，線性放大器用于放大脈沖電荷信號(hào)，進(jìn)一步對(duì)相機(jī)進(jìn)行外部觸發(fā)，相機(jī)控制軟件在預(yù)先設(shè)置好拍照模式、增益、曝光時(shí)間及溫度后，一旦受到外部觸發(fā)會(huì)自動(dòng)拍照；在線分析系統(tǒng)為預(yù)先編寫(xiě)好的數(shù)據(jù)獲取、數(shù)據(jù)處理并能夠根據(jù)徑跡圖像自動(dòng)解出入射能譜的程序，相機(jī)每次拍照后形成的單質(zhì)子徑跡圖像被程序讀取并統(tǒng)計(jì)處射程分布，再由射程-能量關(guān)系直接解出能譜后輸出結(jié)果。

3.基于2所述裝置的中子能譜測(cè)量方法的具體步驟

1)基于2所述裝置獲取單質(zhì)子徑跡圖像

參照?qǐng)D1，將圓筒形多絲結(jié)構(gòu)8緊貼光學(xué)窗口12放置，且陽(yáng)極絲平行于石英玻璃平面；給相機(jī)系統(tǒng)對(duì)焦，使焦平面位于陽(yáng)極絲附近，對(duì)焦后，固定成像系統(tǒng)，用鋼尺測(cè)量得到物平面76×76mm，相機(jī)視場(chǎng)最左邊與質(zhì)子入射密封窗口6的距離130mm，這樣，若單質(zhì)子徑跡末端位置所在像素N，則質(zhì)子射程

R＝130(mm)+N×76(mm)/1024. (2)

通過(guò)抽真空系統(tǒng)11對(duì)不銹鋼腔室7抽真空，直至氣壓在0.01pa左右，然后通過(guò)充氣系統(tǒng)10給不銹鋼腔室7充入一定氣壓的工作氣體9，比如1atm CF4，密封不銹鋼腔室7；電壓源13給圓筒形多絲結(jié)構(gòu)8的陽(yáng)極絲提供高壓2000V左右，在陽(yáng)極絲和陰極絲之間的區(qū)域產(chǎn)生電場(chǎng)，陽(yáng)極絲附近的電場(chǎng)最大(22×106V/m)；中子源1通過(guò)中子準(zhǔn)直器2限束和準(zhǔn)直后與中子-質(zhì)子轉(zhuǎn)換靶3作用產(chǎn)生反沖質(zhì)子4，反沖質(zhì)子4又通過(guò)光闌5限束和準(zhǔn)直，與中子呈60°且平行于陽(yáng)極絲進(jìn)入密封的不銹鋼腔室7，質(zhì)子在徑跡位置使氣體電離產(chǎn)生初始電子，電子在電場(chǎng)作用下激發(fā)氣體分子雪崩發(fā)光，在陽(yáng)極絲附近產(chǎn)生大量的光子和電子；電子被陽(yáng)極絲收集產(chǎn)生電荷信號(hào)，通過(guò)線性放大器16放大，然后通過(guò)外部觸發(fā)17觸發(fā)相機(jī)控制軟件18；相機(jī)受觸發(fā)后自動(dòng)拍照，獲得單個(gè)質(zhì)子的徑跡熒光圖像。參照?qǐng)D2，基于該具體實(shí)施方式獲得的典型的單質(zhì)子經(jīng)過(guò)5μm厚的鈦窗后在1atm CF4中形成的徑跡圖像，可以看到該實(shí)用新型得到的單質(zhì)子徑跡圖像很清晰，特別是徑跡末端位置N很容易辨別和讀取。

2)對(duì)所述步驟1)獲得的單質(zhì)子徑跡圖像進(jìn)行處理和分析，讀取得到圖像中質(zhì)子徑跡末端位置的像素值為N＝305，則根據(jù)公式(2)可得到質(zhì)子射程R＝152.6mm。

3)按步驟1)獲取500個(gè)左右相同條件的單質(zhì)子徑跡圖像，并根據(jù)步驟2)統(tǒng)計(jì)出質(zhì)子射程R的分布，參照?qǐng)D3。

4)獲取反沖質(zhì)子的能量分布

通過(guò)SRIM軟件計(jì)算出質(zhì)子在1atm CF4中的射程R與能量Ep的對(duì)應(yīng)關(guān)系(參照?qǐng)D4)，并結(jié)合步驟3)獲得的質(zhì)子射程R分布(參照?qǐng)D3)反推出質(zhì)子在氣體中的初始能量(經(jīng)過(guò)鈦窗后)的分布，參照?qǐng)D5，符合單高斯分布，且中心能量為5.499MeV，半高寬為137KeV。

最后再通過(guò)SRIM軟件反推質(zhì)子在穿鈦窗前的能量，即反沖質(zhì)子的中心能量，得出結(jié)果為5.604MeV；由于質(zhì)子在進(jìn)入氣體前的初始能量已經(jīng)在鈦窗等前端的介質(zhì)中發(fā)生展寬，所以由質(zhì)子在氣體中的射程分布得到的能量分布半高寬就是整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)的質(zhì)子能量分布半高寬，即得到的反沖質(zhì)子的能量分布半高寬也為137KeV。

這樣，由該實(shí)用新型測(cè)得反沖質(zhì)子的中心能量為Ep＝5.604MeV,能量分布半高寬FWHM(Ep)＝137KeV,則對(duì)反沖質(zhì)子的能量分辨率

n1＝FWHM/Ep＝2.4％

5)由反沖質(zhì)子法計(jì)算中子能譜。

反沖質(zhì)子與中子能量之間有關(guān)系(1)En＝Ep/cos2θ，其中已經(jīng)由步驟4)獲得質(zhì)子能量Ep＝5.604MeV，且由步驟1)獲得反沖角θ＝60°，則獲得中子能量

En＝Ep/cos2θ＝22.416MeV。

中子能譜半高寬FWHM(En)＝FWHM(Ep)/cos2θ＝548KeV，得出中子能量分辨

n2＝En/FWHM(En)

即基于2所述高靈敏測(cè)量裝置，可以由上述5個(gè)具體測(cè)量方法步驟得到高分辨率的中子能譜。