Детектор нейтронов



Детектор нейтронов
Детектор нейтронов
Детектор нейтронов
Детектор нейтронов
Детектор нейтронов
Детектор нейтронов
Детектор нейтронов

Владельцы патента RU 2570588:

Мухин Василий Иванович (RU)

Изобретение относится к устройствам для измерения нейтронного излучения с помощью сцинтилляционных детекторов. Детектор нейтронов содержит корпус, в котором размещены композиционный сцинтиллятор, спектросмещающие волокна, спектр поглощения которых находится в области спектра высвечивания композиционного сцинтиллятора и, по крайней мере, один фотоприемник, с которым оптически соединены торцы спектросмещающих волокон, при этом композиционный сцинтиллятор выполнен в виде отдельных гранул, которые расположены, по крайней мере, в один слой вокруг спектросмещающих волокон. Технический результат - повышение эффективности регистрации нейтронов. 5 з.п. ф-лы, 7 ил.

 

Изобретение относится к устройствам для измерения нейтронного излучения с помощью сцинтилляционных детекторов. Основная область применения предлагаемого детектора нейтронов - это регистрация быстрых и тепловых нейтронов в смешанных полях гамма и нейтронного излучения для целей ядерной безопасности, изучения широких атмосферных ливней и режекции электронных и адронных ливней на исследовательских космических станциях. Указанные области применения детектора нейтронов требуют создания детекторов с большой чувствительной поверхностью, высоким быстродействием и низкой чувствительностью к гамма-излучению. Поэтому известные детекторы нейтронов на основе монокристаллов не могут быть использованы для решения поставленных задач.

1. Уровень техники.

Современные технологии в принципе позволяют создать детекторы тепловых нейтронов с большой чувствительной поверхностью на основе счетчиков, содержащих газы 3He и BF3. Однако такие детекторы имеют низкое быстродействие, обусловленное медленным дрейфом электронов, которые вызваны ионизацией газа заряженными частицами, образующимися в результате ядерных реакций при взаимодействии тепловых нейтронов с изотопами 3He и 10B. Другим недостатком указанных газоразрядных детекторов является дефицит 3He, вызванный сокращением производства ядерного оружия [1].

Известен детектор нейтронов, в цилиндрическом корпусе которого размещен цилиндрический световод из оргстекла с соотношением диаметра к длине от 1:8 до 1:24 [2]. На боковую поверхность световода нанесен слой композиционного сцинтиллятора, выполненного в виде смеси ZnS(Ag) с изотопом 10B. Сбор света сцинтилляций осуществляется фотоумножителями, оптически соединенными с торцами световода. Недостатком указанного детектора является низкая эффективность регистрации тепловых нейтронов вследствие тонкого слоя композиционного сцинтиллятора, который имеет низкую прозрачность к собственному излучению.

Известен детектор нейтронов, содержащий корпус в виде параллелепипеда, в котором размещены два сцинтилляционных экрана, выполненных из композиционного сцинтиллятора путем прессования смеси ZnS(Ag) с LiF, обогащенного изотопом 6Li со степенью обогащения до 95%, и полиметилметакрилата [3].

Сбор света сцинтилляций с поверхностей экранов осуществляется с помощью спектросмещающей пластины, на торцах которой установлены фотоумножители. Указанная конструкция детектора не позволяет эффективно собрать световое излучение, перевысвеченное пластиной из-за неэффективного использования площади фотокатода фотоумножителей.

Наиболее близким техническим решением, принятым за прототип, является детектор нейтронов, содержащий корпус в виде параллелепипеда, в котором размещен сцинтилляционный экран, выполненный из композиционного сцинтиллятора путем прессования смеси ZnS(Ag) с LiF, обогащенного изотопом 6Li со степенью обогащения до 95%, и полиметилметакрилата [4]. Торцы волокон оптически соединены с двумя фотоумножителями. Применение поликристаллического сцинтиллятора ZnS(Ag) обусловлено его уникальными сцинтилляционными характеристиками: высокой конверсионной эффективностью, достигающей 20-25%, высокой эффективностью регистрации α-излучения (α/β~1), высоким световыходом до 160000 фотонов/МэВ. Сбор света сцинтилляций с поверхностей экрана осуществляется с помощью спектросмещающих волокон, размещенных вплотную друг к другу на каждой поверхности как показано.

На фиг.1 представлена конструкция указанного детектора нейтронов, который содержит: корпус 1, экран из композиционного сцинтиллятора 2, спектросмещающие световоды 3.

На фиг.2 приведен спектр высвечивания ZnS(Ag) с максимальной длиной волны 460 нм.

На фиг.3 представлены спектры поглощения 1 и высвечивания 2 спектросмещающего волокна Y-8 фирмы Kuraray [5].

Как видно из графиков, представленных на фиг.2 и 3, спектр поглощения спектросмещающих волокон находится в области спектра высвечивания композиционного сцинтиллятора, в данном случае ZnS(Ag). Свет сцинтилляций, попадая на спектросмещающее волокно, переизлучается в более длинноволновую область и регистрируется фотоумножителями. Использование гибких спектросмещающих волокон позволяет эффективно собирать свет сцинтилляций с большой поверхности на фотокатоды фотоумножителей.

Вследствие небольшого диаметра спектросмещающего волокна, равного 1-2 мм, путем сведения волокон в пучок достигается эффективное использование поверхности фотоумножителя. Тем не менее, недостатком указанного детектора нейтронов является его недостаточная эффективность регистрации из-за неэффективного сбора света спектросмещающими волокнами.

Задачей изобретения является создание детектора нейтронов с высокой эффективностью регистрации путем обеспечения условий для эффективного сбора света сцинтилляций.

2. Раскрытие изобретения.

Данная задача решается за счет того, что детектор нейтронов, содержащий корпус, в котором размещены композиционный сцинтиллятор, спектросмещающие волокна, спектр поглощения которых находится в области спектра высвечивания композиционного сцинтиллятора, и, по крайней мере, один фотоприемник, с которым оптически соединены торцы спектросмещающих волокон, отличается тем, что композиционный сцинтиллятор выполнен в виде отдельных гранул, которые расположены, по крайней мере, в один слой вокруг спектросмещающих волокон.

Техническим результатом, обеспечиваемым приведенной совокупностью существенных признаков, является повышение эффективности регистрации за счет сбора света сцинтилляций всей боковой поверхностью спектросмещающих волокон, а не только ее частью, как это было в техническом решении, принятом за прототип. При этом, свет сцинтилляций претерпевает меньшее ослабление при своем движении от места возникновения до поверхности спектросмещающего волокна, поскольку отдельные гранулы расположены, по крайней мере, в один слой вокруг спектросмещающих волокон.

Дополнительным положительным эффектом изобретения является повышение эффективности регистрации нейтронов по сравнению с прототипом при одновременном уменьшении количества спектросмещающих волокон.

Предложенное техническое решение имеет изобретательский уровень, поскольку причинно-следственная связь между целью изобретения и его существенными признаками является новой и неизвестна из уровня техники. Патентные исследования не выявили источников информации, порочащих новизну совокупности существенных признаков заявленного технического решения.

3. Краткое описание чертежей.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг.4 изображена принципиальная схема детектора нейтронов, который содержит корпус 1, композиционный сцинтиллятор 2, спектросмещающие волокна 3, торцы которых оптически соединены, по крайней мере, с одним фотоприемником 4.

На фиг. 5 изображено поперечное сечение А-А предложенного детектора нейтронов: корпус 1, композиционный сцинтиллятор 2, спектросмещающие волокна 3.

На фиг.6 изображена принципиальная схема детектора нейтронов, содержащего дополнительно концентратор света в виде монолитного фокона - 5, остальные обозначения те же, что и на фиг.4.

В зависимости от состава композиционного сцинтиллятора детектор нейтронов может регистрировать как быстрые, так и тепловые нейтроны. При выполнении композиционного сцинтиллятора из монокристаллических гранул антрацена, стильбена, n-терфенила, Gd2SiO5(Ce), Gd2Si2O7(Ce), CdWO4, ZnWO4, Bi4Ge3O12, LiI(Eu), NaI(Tl), CsI(Tl), CsI(Na), BaF2, LaBr3(Ce), Lu2SiO5(Ce), ZnS(Ag, Те), ZnSe(Te, Al, Ga, О), детектор регистрирует быстрые нейтроны по протонам отдачи, возникающим при взаимодействии быстрых нейтронов с атомами водорода в спектросмещающих волокнах, которые в свою очередь вызывают сцинтилляционные вспышки в вышеперечисленных сцинтилляционных гранулах.

Еще одним механизмом регистрации быстрых нейтронов является неупругое рассеяние быстрых нейтронов на ядрах элементов, входящих в состав сцинтилляционных гранул [6]. При выполнении композиционного сцинтиллятора из монокристаллических гранул Gd2SiO5(Ce), Gd2Si2O7(Ce), CdWO4, а так же из гранул LiI(Eu), ZnS(Ag, Те), ZnSe(Te, Al, Ga, О), содержащих дополнительно изотопы 6Li, 10В и 235U, детектор регистрирует тепловые нейтроны на основе вызываемых ядерных реакций с образованием заряженных частиц и гамма-квантов:

n+155Gd → Gd* → электроны внутренней конверсии + Еγ

n+157Gd → Gd* → электроны внутренней конверсии + Еγ

n+113Cd → 114Cd+Eγ

n+6Li → 4He+3H+4,79 МэВ

n+10B → 7Li*+4He+2,31 МэВ+Eγ (0,48 МэВ)

→ 7Li*+4He+2,78 МэВ

n+235U → заряженные осколки деления.

Заряженные частицы и гамма-излучение за счет процессов ионизации, протекающих в сцинтилляционных гранулах, возбуждают атомы и молекулы. Возвращаясь в основное состояние, атомы испускают фотоны. Фотоны, попадая в спектросмещающее волокно, в свою очередь, вызывают его свечение в более длинноволновом диапазоне. Свет за счет эффекта полного внутреннего отражения распространяется по спектросмещающему волокну и регистрируется фотоприемниками, оптически соединенными с его торцами. В качестве фотоприемника, как правило, используют вакуумный фотоэлектронный умножитель. Для повышения эффективности регистрации света, выходящего из волокна, спектр которого смещен в область более длинных волн по сравнению со спектром сцинтилляционных фотонов, в качестве фотоприемника предлагается использовать твердотельный кремниевый фотоумножитель [7]. Спектральная чувствительность кремниевого фотоумножителя существенно выше спектральной чувствительности вакуумного фотоэлектронного умножителя в диапазоне длин волн (500-1000 нм) высвечивания спектросмещающих волокон.

Детектор нейтронов с большой чувствительной поверхностью содержит большое число спектросмещающих волокон, общая площадь сечения которых, как правило, превосходит площадь промышленно выпускаемых кремниевых фотоумножителей. Для согласования общей площади сечения спектросмещающих волокон с чувствительной поверхностью кремниевых фотоумножителей предлагается дополнительно использовать концентраторы света, выполненные в виде фокона [8].

4. Осуществление изобретения.

Экспериментальный образец детектора нейтронов содержал 9 спектросмещающих волокон BCF-91A (Saint-Gobain) длиной 1000 мм со спектром высвечивания в районе 490 нм. Общая площадь чувствительной поверхности детектора нейтронов составляла 120 см2. Торцы волокон диаметром 2 мм были оптически соединены с двумя кремниевыми фотоумножителями фирмы Ketek с чувствительной поверхностью размером 6×6 мм2. Композиционный сцинтиллятор был выполнен из гранул ZnS(Ag), содержащих изотоп 10В. На фиг.7 представлен амплитудный спектр импульсов, полученный при облучении детектора потоком тепловых нейтронов при использовании в качестве композиционного сцинтиллятора гранул ZnS(Ag), содержащих изотоп 10В. При измерении потока нейтронов, испускаемых Pu-Ве источником, окруженным слоем полиэтилена толщиной 50 мм, была получена эффективность регистрации тепловых нейтронов около 90% при расположении волокон в 3 слоя по 3 волокна в каждом слое.

Источники информации

1. A review of neutron detection technology alternatives to helium-3 for safeguards applications. A.P. Simpson, S. Jones, M.J. Clapham and S.A. McElhaney. Pajarito Scientific Corporation, Santa Fe, NM, 87505, USA.

2. Bridgeport Instruments, LLC.

http://www.bridgeportinstruments.com/products/ncounter/ncounter.html

3. The development of a scalable he-3 free neutron detection technology and its potential use in nuclear security and physical protection applications. Matthew Dallimore, Calvin Giles*, David Ramsden* and Geraint S. Dermody. Symetrica Inc. 1 Clock Tower Place, Suite 130, Maynard MA 01754.

4. Full Scale Coated Fiber Neutron Detector Measurements. RT Kouzes, JH Ely, LE Erikson, WJ Kernan, DC Stromswold, ML Woodring, March 17, 2010. PNNL-19264 (прототип).

5. АЗИМУТ ФОТОНИКС. Сцинтилляционное оптоволокно KURARAY.

http://www.azimp.ru/catalogue/111/259/.

6. Method of detection of fast neutrons US 8058624 B2. Дата приоритета: 5 май 2008 г. Дата публикации: 15 ноября 2011 г.

7. АЗИМУТ ФОТОНИКС. Кремниевые фотоумножители.

http://www.azimp.ru/catalogue/silicon-photomultipliers2/.

8. Физическая энциклопедия - Фокон.

http://enc-dic.com/enc_physics/Fokon-2720.html.

1. Детектор нейтронов, содержащий корпус, в котором размещены композиционный сцинтиллятор, спектросмещающие волокна, спектр поглощения которых находится в области спектра высвечивания композиционного сцинтиллятора, и, по крайней мере, один фотоприемник, с которым оптически соединены торцы спектросмещающих волокон, отличающийся тем, что композиционный сцинтиллятор выполнен в виде отдельных гранул, которые расположены, по крайней мере, в один слой вокруг спектросмещающих волокон.

2. Детектор нейтронов по п. 1, отличающийся тем, что композиционный сцинтиллятор выполнен из монокристаллических гранул антрацена, стильбена, n-терфенила, Gd2SiO5(Ce), Gd2Si2O7(Ce), CdWO4, ZnWO4, Bi4Ge3O12, LiI(Eu), NaI(Tl), CsI(Tl), CsI(Na), BaF2, LaBr3(Ce), Lu2SiO5(Ce), ZnS(Ag, Те), ZnSe(Te, Al, Ga, O).

3. Детектор нейтронов по п. 1, отличающийся тем, что композиционный сцинтиллятор дополнительно содержит изотопы 6Li, 10В и 235U.

4. Детектор нейтронов по п. 1, отличающийся тем, что в качестве фотоприемника используют кремниевый фотоумножитель.

5. Детектор нейтронов по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно содержит, по крайней мере, один концентратор света, вход которого оптически соединен с торцами спектросмещающих волокон, а выход оптически соединен с фотоприемником.

6. Детектор нейтронов по п. 5, отличающийся тем, что концентратор света выполнен в виде фокона.



 

Похожие патенты:

Изобретение может быть использовано при изготовлении сцинтилляционных элементов, применяемых в детекторах ионизирующих излучений, в частности нейтронов. Сцинтилляционное стекло получают из композиции SiO2, Li2CO3, MgO, Al2O3, AlF3, CeO2, а для подавления окисления ионов церия в стекло вводят добавку металлического кремния (Si) в количестве 0,001-10 мас.%.

Изобретение может быть использовано при изготовлении систем визуализации в компьютерных томографах. Сцинтилляционный материал содержит модифицированный оксисульфид гадолиния (GOS), в котором приблизительно от 25% до 75% гадолиния (Gd) замещено лантаном (La) или приблизительно не более 50% гадолиния (Gd) замещено лютецием (Lu).

Изобретение относится к метрологии излучений, а именно к способу измерения интенсивности радиационного излучения, и может быть использовано в мониторных и радиографических сцинтилляционных детекторах рентгеновского и гамма-излучений, а также быстрых нейтронов.

Изобретение относится к устройству для детектирования нейтронного излучения, предпочтительно, тепловых нейтронов, содержащему по меньшей мере одну первую секцию (102) с высокой способностью к поглощению нейтронов и по меньшей мере одну вторую секцию (101) с низкой способностью к поглощению нейтронов, причем вторая секция содержит гамма-лучевой сцинтиллятор, материал гамма-лучевого сцинтиллятора содержит неорганический материал с длиной ослабления менее 10 см, предпочтительно, менее 5 см для гамма-лучей с энергией 5 МэВ для обеспечения высокой способностью торможения гамма-лучей для энергичных гамма-лучей во второй секции, где материал первой секции выбран из группы материалов, высвобождающих энергию, сообщаемую первой секции за счет захвата нейтрона, в основном, посредством гамма-излучения, и где вторая секция окружает первую секцию таким образом, что существенный участок первой секции покрыт второй секцией, устройство дополнительно содержит детектор света (103) 1, оптически соединенный со второй секцией для детектирования количества света во второй секции, устройство дополнительно содержит оценивающее приспособление, соединенное с детектором света, причем это приспособление способно определять количество света, детектируемого детектором света для одного события сцинтилляции, причем это количество находится в известном соотношении с энергией, сообщаемой гамма-излучением второй секции, где оценивающее приспособление выполнено с возможностью классифицировать детектируемое излучение как нейтроны, когда измеренная полная энергия гамма-кванта E (sum) выше 2,614 МэВ.

Изобретение относится к устройству для детектирования нейтронного излучения, предпочтительно тепловых нейтронов, содержащему гамма-лучевой сцинтиллятор, упомянутый сцинтиллятор содержит неорганический материал с длиной ослабления Lg менее 10 см, предпочтительно, менее 5 см для гамма-лучей с энергией 5 МэВ для обеспечения высокой способностью торможения гамма-излучения для энергичных гамма-лучей в гамма-лучевом сцинтилляторе, причем гамма-лучевой сцинтиллятор дополнительно содержит компоненты, для которых умножение сечения захвата нейтрона на концентрацию дает длину поглощения Ln для тепловых нейтронов, которая больше 0,5 см, но меньше пятикратной длины ослабления Lg, предпочтительно, меньше двукратной длины ослабления Lg для гамма-лучей с энергией 5 МэВ в сцинтилляторе, причем нейтронпоглощающие компоненты гамма-лучевого сцинтиллятора высвобождают энергию, сообщенную возбужденным ядрам после захвата нейтрона, в основном посредством гамма-излучения, причем гамма-лучевой сцинтиллятор имеет диаметр или длину края по меньшей мере 50% Lg, предпочтительно, по меньшей мере Lg, для поглощения существенной части энергии гамма-лучей, выделяемой после захвата нейтрона в сцинтилляторе, устройство дополнительно содержит детектор света, оптически соединенный с гамма-лучевым сцинтиллятором для детектирования количества света в гамма-лучевом сцинтилляторе, устройство дополнительно содержит оценивающее приспособление, соединенное с детектором света, причем приспособление способно определять количество света, детектируемого детектором света для одного события сцинтилляции, причем это количество находится в известном соотношении с энергией, сообщаемой гамма-излучением в гамма-лучевом сцинтилляторе, причем оценивающее приспособление выполнено с возможностью классифицировать детектируемое излучение как нейтроны, когда измеренная полная гамма-энергия Esum выше 2,614 МэВ.

Изобретение может быть использовано в медицинских томографах, при неразрушающем контроле в промышленности, для обеспечения безопасности при осмотре личного имущества, в физике высоких энергий.

Изобретение относится к области детекторов радиоактивного излучения сцинтилляционного типа для использования в скважинном каротажном инструменте. .

Изобретение относится к сцинтилляционным детекторам для регистрации ионизирующих излучений, обнаружения источников излучений, определения направления на них и их идентификации, для измерения спектра быстрых нейтронов.

Годоскоп // 2416112
Изобретение относится к области регистрации ионизирующих излучений и может быть использовано для обнаружения радиоактивных материалов и источников. .

Изобретение относится к детектору нейтронов для детектирования нейтронов в областях с существенным - или -излучением, содержащему чувствительный к нейтронам кристалл-сцинтиллятор (10), обеспечивающий сигнал захвата нейтрона, который сильнее сигнала захвата -излучения, с энергией 3 МэВ, полупроводниковый фотодетектор, оптически соединенный с кристаллом-сцинтиллятором, причем кристалл-сцинтиллятор и полупроводниковый фотодетектор (20) выбирают таким образом, чтобы время сбора полного заряда для сигналов сцинтиллятора в полупроводниковом фотодетекторе превышало время сбора полного заряда для сигналов, генерируемых непосредственно детектированием ионизирующего излучения в полупроводниковом фотодетекторе, детектор нейтронов также содержит устройство сэмплирования сигналов детектора, устройство (35) обработки цифровых сигналов, средство, которое отличает сигналы непосредственно из полупроводникового фотодетектора, индуцированные - или -излучением и по меньшей мере частично поглощаемые полупроводниковым фотодетектором, от сигналов света, поступающих в полупроводниковый фотодетектор, испускаемые кристаллом-сцинтиллятором после захвата по меньшей мере одного нейтрона, путем разделения по форме импульса, используя различие между временем сбора полного заряда для сигналов сцинтиллятора от времени сбора полного заряда для сигналов, генерируемых прямым детектированием ионизирующего излучения в полупроводниковом фотодетекторе, и средство, которое отличает индуцированные нейтронами сигналы от индуцированных -излучением сигналов в кристалле-сцинтилляторе путем разделения разных сигналов по высоте их импульса, используя различие между количеством фотонов, сгенерированных нейтроном и -излучением, в интересующей области.

Изобретение относится к устройствам для измерения нейтронного излучения с помощью сцинтилляционных детекторов. Детектор нейтронов содержит фотоприемник и пластины из прозрачного водородосодержащего пластика, которые чередуются со слоями материала, содержащего сцинтиллятор и конвертор тепловых нейтронов, при этом дополнительно содержит спектросмещающее волокно, намотанное в один слой на торцевую поверхность пластин, концы которого оптически соединены с фотоприемником. Технический результат - повышение эффективности регистрации нейтронов. 6 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к области регистрации ионизирующих излучений и может быть использовано при создании радиационных детекторов. Цилиндрический позиционно-чувствительный детектор содержит множество сцинтилляторов, разделенных отражающим материалом, помещенным между сцинтилляторами, каждый сцинтиллятор находится в оптическом контакте с фотоприемником, при этом сцинтиллятор состоит из одного или нескольких цилиндрических наборов, составленных из сцинтиллирующих волокон, обеспечивающих регистрацию нейтронного или гамма-излучения, сцинтиллирующие волокна снабжены светоотражающими оболочками и светонепроницаемыми покрытиями, противоположные торцы сцинтиллирующих волокон соединены посредством оптических соединителей с двумя волоконными световодами, находящимися с противоположной стороны в оптическом контакте с двумя матричными фотоприемниками, число фоточувствительных элементов в каждом из которых равно или больше числа сцинтиллирующих волокон. Технический результат - определение направления, под которым излучение приходит на детектор в плоскости, перпендикулярной оси корпуса прибора, т.е. обеспечение азимутального углового разрешения. 1 ил.

Изобретение относится к области регистрации ионизирующих излучений. Сцинтилляционный детектор содержит сборку сцинтиллирующих волокон для регистрации гамма-излучения, тепловых и быстрых нейтронов в форме кольца, а также два фотоприемника, расположенные на противоположных торцах сборки сцинтиллирующих волокон в оптическом контакте с ними, при этом сборка сцинтиллирующих волокон выполнена в виде одного или нескольких лежащих друг на друге кольцевых слоев с общей осью, сцинтиллирующие волокна снабжены светоотражающими оболочками и светонепроницаемыми покрытиями, расположены по окружности, сцинтиллирующие волокна для регистрации разных видов излучений располагаются в разных кольцевых слоях, противоположные торцы сцинтиллирующих волокон соединены оптически с двумя матричными фотоприемниками, число фоточувствительных элементов в каждом из которых равно или больше числа сцинтиллирующих волокон. Технический результат - обеспечение пространственного разрешения детектора. 1 ил.

Изобретение относится к области радиационных измерений и может быть использовано для регистрации плотности потока мононаправленного нейтронного излучения при работе на ядерно-физических установках различного типа и назначения. Детектор мононаправленного нейтронного излучения содержит изготовленные из материалов с близкими эффективными атомными номерами корпус, металлический коллектор, водородосодержащую и не содержащую водород диэлектрические пластины, при этом коллектор выполнен в виде двух пластин, которые разделены электростатическим экраном толщиной, равной пробегу образуемых гамма-излучением вторичных электронов, и подключены через схему вычитания к электроизмерительному прибору, причем между каждой из пластин коллектора и корпусом расположены диэлектрические пластины из водородосодержащего материала, а между пластинами коллектора и электростатическим экраном расположены диэлектрические пластины из материала, не содержащего водород. Технический результат - снижение чувствительности детектора мононаправленного нейтронного излучения к сопутствующему гамма-излучению при работе в полях смешанного гамма-нейтронного излучения. 2 ил.

Изобретение относится к области радиационных измерений и может быть использовано для регистрации плотности потока мононаправленного нейтронного излучения при работе на ядерно-физических установках различного типа и назначения. Устройство для регистрации мононаправленного нейтронного излучения, при наличии сопутствующего гамма-фона, содержит два сцинтилляционных кристалла, выполненные из водородосодержащего материала толщиной, равной длине пробега наиболее высокоэнергетических протонов отдачи, расположенные в корпусе последовательно по направлению облучения, разделенные между собой слоем металла толщиной, значительно меньшей величины пробега протонов отдачи, и два фотоэлектронных умножителя, связанные оптически со сцинтилляционными кристаллами и подключенные через схему вычитания к электроизмерительному прибору, а кристаллы, разделяющие их слои металла, фотокатоды фотоэлектронных умножителей и корпус устройства изготовлены из материалов с близкими эффективными атомными номерами, при этом содержит третий сцинтилляционный кристалл, который выполнен из материала, не содержащего водород, расположен за вторым кристаллом, имеет равную с ним толщину и отделен от него слоем металла толщиной, равной длине пробега наиболее высокоэнергетических протонов отдачи, а фотоэлектронные умножители имеют оптическую связь со вторым и третьим сцинтилляционными кристаллами. Технический результат - повышение чувствительности устройства для регистрации мононаправленного нейтронного излучения при наличии сопутствующего гамма-фона. 2 ил.

Изобретение относится к сцинтиллятору для использования в радиационном детекторе. Сцинтиллятор для высокотемпературных условий содержит кристалл типа кольквириита формулы LiM1M2X6, где M1 выбирают из щелочноземельных элементов Mg, Ca, Sr и Ba; M2 выбирают из Al, Ga и Sc; X - галоген. Примером кристалла является кольквириит типа LiCaAlF6. Кристалл может содержать элемент из группы лантаноидов, такой как Ce или Eu. Описываются также радиационный детектор, содержащий указанный сцинтиллятор и фотодетектор, и способ обнаружения излучения с его использованием. Изобретение обеспечивает сцинтиллятор с хорошими фотоэмиссионными характеристиками в высокотемпературных условиях, позволяющими его использовать для обнаружения нейтронов и измерения излучения в высокотемпературных условиях. 3 н. и 5 з.п. ф-лы, 11 ил., 2 пр.
Изобретение относится к области радиационных измерений и может быть использовано для определения направления на точечный источник высокоинтенсивного импульсного нейтронного излучения в ядерно-физических экспериментах. Устройство для определения направления на точечный источник высокоинтенсивного импульсного нейтронного излучения содержит детекторы из металлического корпуса и коллектора, отделенного от корпуса водородосодержащей и не содержащей водород диэлектрическими пластинами, причем детекторы расположены на поверхности сферической оболочки и закреплены на ней со стороны пластины, не содержащей водород, поверхность детекторов ориентирована ортогонально радиус-вектору из центра сферической оболочки к точке закрепления детектора, а коллекторы детекторов подключены к электроизмерительным приборам. Технический результат – определение направления на источник импульсного нейтронного излучения.

Изобретение относится к композиционному материалу нейтронного сцинтиллятора. Материал включает нейтронный сцинтиллятор формулы Li6Mg1-xCexBr8, где 0<х<1, и связующее, имеющее показатель преломления, который по существу идентичен показателю преломления нейтронного сцинтиллятора. При этом композиционный материал нейтронного сцинтиллятора получен горячим прессованием смеси сцинтиллятора и связующего. Также предложены способ изготовления композиционного материала и изделие. Изобретение позволяет минимизировать рассеяние на поверхности(ях) раздела между сцинтиллятором и связующим, получая эффективность пропускания, которая приближается к одиночным кристаллам. 3 н. и 14 з.п. ф-лы, 6 ил., 1 табл., 2 пр.
© Патентный поиск, поиск патентов на изобретения - FindPatent.RU 2012-2024
Политика конфиденциальности 2015-12-10 2015-12-09T19:57:18
Наверх