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橡树岭电子直线加速器(ORELA)脉冲中子源是个大功率以电子加速器为基础的中子源,它提供强中子毫微秒脉冲,每个脉冲里有能量在10e-03 - 10e08 eV的中子。ORELA每年大约运行1200小时,是个用户装置,对大学、国家实验室和工业界的科学家开放。最近,它的任务由从事应用研究转为核天文物理学研究,这是个在ORELA历史上非常富有成果的领域:了解通过慢中子俘获过程核合成重元素所需要的中子俘获截面的多数测量是在ORELA上进行的。
在这一装置上可进行许多类型的中子截面测量(总的、俘获、裂变、弹性、散射以及伽马射线和中子产生),能量分辨率极好。采用飞行时间方法确定相互作用的中子能量。还进行探测器的标定和探测器对中子的响应测量。中子通量峰值约1 MeV时,利用ORELA进行许多类型的辐射损坏和活化研究最为理想。
该装置由一台180-MeV的电子加速器、中子产生靶、200米长通向地下探测器位置的隐藏真空飞行管、许多复杂的探测器、数据获取和分析系统组成。中子由来自钽辐射器的韧致辐射产生。慢化的或非慢化的中子都有,光谱的形状由可移动的滤波器进行进一步的修整。脉冲宽度为4-30毫微秒,重复率每秒为12-1,000个脉冲。世界上还剩一台类似ORELA的装置,在比利时。
装置参数
电子能量
最高180 MeV
峰值电流
最大20 A
靶功率
最大60 kW
电子束流直径
1 cm
中子靶
带H2O减速剂的钽铋块(能量 > 1 MeV)
中子产生
(钽靶)
1011中子/脉冲
50 kW时1014中子/秒
5 X 1018中子/秒 (峰值)
中子光谱
1 MeV 时4 X 1013中子/MeV/秒
14 MeV时 4 X 1010中子/MeV/秒
飞行轨迹数
10个
飞行站数
18个
飞行轨迹长度
9 - 200米
高能所科研处制作 内容由侯儒成译自ORNL网