本发明涉及测量中子能谱设备，尤其涉及基于clyc-7li晶体的聚变中子能谱仪。
背景技术：
1、聚变中子是聚变反应的重要产物，聚变中子能谱测量需要采用聚变中子能谱仪，通过聚变中子能谱测量，可以获得等离子参数的一系列关键物理信息。例如，中子能谱测量可以通过测量聚变中子能谱展宽获得燃料离子温度信息和速度分布，同时为环境辐射防护提供重要依据。
2、然而传统的中子能谱仪通常需要复杂的解谱过程，限制了在实时或实验室外环境中获取准确中子能谱的能力，因此亟需提出一种无需解谱的中子能谱仪来解决上述技术问题。
技术实现思路
1、为了解决传统的中子能谱仪通常需要复杂的解谱过程，限制了在实时或实验室外环境中获取准确中子能谱的能力的问题，本发明提出一种基于clyc-7li晶体的聚变中子能谱仪，通过结合富集7li的cs27liycl6:ce3+(clyc-7li)晶体的双重敏感性，实现对中子能谱的高效测定，包括闪烁体探测器模块、信号采集系统模块、中子能谱测量验证模块、伽马测量验证模块、中子-伽马甄别能力验证模块，上述模块协同工作，能够直接测量中子能谱。本发明通过结合clyc-7li晶体的特性，能够直接测量中子能谱，无需解谱，简化检测流程，减少技术要求，提高用户友好性。
2、为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
3、基于clyc-7li晶体的聚变中子能谱仪，包括闪烁体探测器模块、信号采集系统模块、中子能谱测量验证模块、伽马测量验证模块、中子-伽马甄别能力验证模块，模块间协同工作，使得能谱仪能够直接测量中子能谱，无需解谱；所述闪烁体探测器模块包括clyc-7li晶体与光电倍增管，用于接收和放大clyc-7li晶体发出的信号；所述聚变中子能谱仪由高压电源供电，工作电压为-1300v；当中子、伽马射线入射到clyc-7li晶体时，不同能量的中子和伽马射线沉积在clyc-7li晶体内部，使clyc-7li晶体闪烁发光，光信号被记录；clyc-7li晶体的后端耦合光电倍增管，将光信号转变为电信号，同时将电信号倍增放大；电信号经过放大后进入信号采集系统模块进行处理，最终在计算机上获得能谱测量结果。
4、进一步地，所述clyc-7li晶体对γ射线和中子均具有敏感性，使得聚变中子能谱仪可以测量中子能谱和伽马能谱。
5、进一步地，所述信号采集系统模块与闪烁体探测器结合，闪烁体探测器探测中子的原理为核反应，核反应不通过反卷积解谱，实现对中子能谱的直接获取。
6、进一步地，所述中子能谱测量验证模块验证中子能谱仪在聚变中子辐射场景中的实际应用效果和中子能量分辨率。
7、进一步地，所述伽马测量验证模块包括单能伽马源，验证clyc-7li晶体对γ射线的响应能力以及能量分辨率。
8、进一步地，所述中子-伽马甄别能力验证模块，验证中子-伽马的甄别能力，通过fom值进行量化评估；所述fom值通过中子和伽马两个峰值质心之间的距离以及中子峰和伽马射线峰的半高全宽值进行量化评估。
9、进一步地，所述fom值表示为：
10、
11、其中，δ是伽马和中子两个峰值质心之间的距离，fwhmn和fwhmγ分别表示中子峰和伽马射线峰的半高全宽值。
12、综上所述，由于采用了上述基于clyc-7li晶体的聚变中子能谱仪，本发明的有益效果是：
13、传统的中子能谱仪通常需要复杂的解谱过程，而本发明的中子能谱仪通过结合clyc-7li晶体的特性，能够直接测量中子能谱，无需解谱。这种简化的操作流程减少了技术要求，提高了用户友好性；由于无需解谱，该中子能谱仪能够在实时或现场环境中高效测量中子能谱，这对于需要快速获取中子能谱的场景，如聚变等中子辐射场景，具有重要的实际应用价值；由于其高效、便捷的特性，该中子能谱仪可广泛应用于聚变能源、核能研究等领域。这为中子能谱的获取提供了新的解决方案，有助于推动相关领域的技术进步；该中子能谱仪不仅能够对中子能谱进行直接测量，同时还具有中子-伽马甄别能力。通过脉冲形状甄别，能够实现中子与伽马的准确甄别，这对于中子和伽马相关研究具有重要意义。本发明还通过实验验证了其有效性；通过伽马测量和中子-伽马甄别能力的验证，证明了该中子能谱仪在实际应用中的准确性和可靠性。此外，在east(东方超环)上进行的dd(氘氘)中子能谱测量进一步证实了其在聚变等中子辐射场景中的实际应用效果。
1.基于clyc-7li晶体的聚变中子能谱仪，其特征在于，包括闪烁体探测器模块、信号采集系统模块、中子能谱测量验证模块、伽马测量验证模块、中子-伽马甄别能力验证模块，模块间协同工作，使得能谱仪能够直接测量中子能谱，无需解谱；所述闪烁体探测器模块包括clyc-7li晶体与光电倍增管，用于接收和放大clyc-7li晶体发出的信号；所述聚变中子能谱仪由高压电源供电，工作电压为-1300v；当中子、伽马射线入射到clyc-7li晶体时，不同能量的中子和伽马射线沉积在clyc-7li晶体内部，使clyc-7li晶体闪烁发光，光信号被记录；clyc-7li晶体的后端耦合光电倍增管，将光信号转变为电信号，同时将电信号倍增放大；电信号经过放大后进入信号采集系统模块进行处理，最终在计算机上获得能谱测量结果。
2.根据权利要求1所述的基于clyc-7li晶体的聚变中子能谱仪，其特征在于，所述clyc-7li晶体对中子和伽马射线均具有敏感性，使得聚变中子能谱仪可以同时测量中子能谱和伽马能谱。
3.根据权利要求2所述的基于clyc-7li晶体的聚变中子能谱仪，其特征在于，所述信号采集系统模块与闪烁体探测器结合，闪烁体探测器探测中子的原理为核反应，核反应不通过反卷积解谱，实现对中子能谱的直接获取。
4.根据权利要求3所述的基于clyc-7li晶体的聚变中子能谱仪，其特征在于，所述中子能谱测量验证模块验证中子能谱仪在聚变中子辐射场景中的实际应用效果和中子能量分辨率。
5.根据权利要求4所述的基于clyc-7li晶体的聚变中子能谱仪，其特征在于，所述伽马测量验证模块包括单能伽马源，验证clyc-7li晶体对γ射线的响应能力以及能量分辨率。
6.根据权利要求5所述的基于clyc-7li晶体的聚变中子能谱仪，其特征在于，所述中子-伽马甄别能力验证模块，验证中子-伽马的甄别能力，通过fom值进行量化评估；所述fom值通过中子和伽马两个峰值质心之间的距离以及中子峰和伽马射线峰的半高全宽值进行量化评估。
7.根据权利要求6所述的基于clyc-7li晶体的聚变中子能谱仪，其特征在于，所述fom值表示为：
