Детектор нейтронов

 

288I72

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства хо—

Кл. 21д, 18 02

Заявлено 31.YI1.1969 (№ 1354737i26-25) с присоединением заявки хоев

Приоритет—

Опубликовано ОЗ.Х11.1970. Бюллетень хо 36

Дата опубликования описания IО.III.!971

Комитет по делам изо6ретений и отирытий при Совете Министров

СССР.ЧПК 6 01t 1/202

УДК 539.1.074.f (088.8) Авторы изобретения

В. Б. Черняев и 3. Я, Соколова

Физико-технический институт имени А. Ф. Иоффе

Заявитель

ДЕТЕКТОР НЕЙТРОНОВ

Изобретение относится к устройствам для регистрации нейтронов в направленных и диффузных потоках в виде световода-замедлителя, в котором размещен сцинтиллятор на основе

ZnS (Ag! и соединений бора и лития.

Известны детекторы нейтронов, у которых сцинтиллятор размещен на внешней поверхности световода.

Известны также детекторы, у которых сцинтиллятор размещен в пазах оветовода-замедлителя, например в радиальном направлении перпендикулярно выходному окну детектора.

Первые,из этих детекторов прп удовлетворительной эффективности дают плохой амллитудный спектр импульсов, вторые — прп удовлетворительном спектре импульсов малоэффективны, Предлагаемый детектор отличается тем, что пазы в световоде образованы конусными втоверхностями, наклоненными под некоторым углом относительно оси детектора для каждого паза. Пазы проходят от внешней поверхности в глубь световода и оканчиваются на расстоянии от выходного окна детектора, равном радиусу окна. Таким образом, все пазы доходят до поверхности полусферы, построенной на площади выходного окна детектора.

Углы наклона пазов, их глубина и число связаны так, что поверхность сцинтиллятора каждого паза имеет одинаковый средний телесный угол на выходное окно детектора.

Форма и размеры световода вьгбраны с таким расчетом, чтобы свет отражался одинаково от всей поверхности. Для этого внешняя поверхность световода образована поверхностью тела, составленного пз цилиндра и двух усеченных конусов и по своей форме приближается к поверхности полусферы. На нее нанесен диффузный отража-.ель, Прп такой конструкции детектора площадь сцпнтиллятора сравнима с площадью детектора. в котором свстосостав размещен вокруг световода, а условия собирания света характерны для детектора - плоскими пазамп.

Поэтому он обладает лучшими качествами обоих детекторов, а именно высокой эффективностью регистрации нейтронов и хорошим амплитудным спектром импульсов.

На фнг. 1 изображена конструкция детектора; на фиг. 2 и 3 представлены соответственно дифференциальные и интегральные амплитудные спектры импульсов.

Внутри световода-замедлптеля 1, покрытого отражателем 2, расположен сцинтиллятор 8.

На фиг, 2 приведены дифференциальные амплитудные спектры импульсов (кривые

30 а, б, в — от нейтронов, линия г — от т — излучения) детекторов трех типов: кривая а — де288172

Предме г изобретения

15 к (ф г0

3 г z

5 с.

В0 720 игЯ

8,0 б,О ч,>

q Ф0 20 лс ю/

<0 20 В0 т 0 50 н.эв иг Л

Фиг !

Составители С. Лихтеров

Редактор Б. Б. Федотов Техред А. А. Камышникова 1(орректор T. Н. Уманец

Тираж 480 Подписно"

ЦНИИПИ 1(омитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, 5К-35, Раушская нао., д 4/5

Тпп Харьк. фил. пред. «Патент» тектор, в котором светосостав размещен вокруг световода-замедлителя. 1(ривая б — детектор с цилиндрическим световодом и плоскими радиальными пазами, кривая в — данный детектор.

Сепктр данного детектора сдвинут в ооласть больших амплитуд по сравнению со спектром детектора а (до 150 кэв в шкале Хад (т/) и имеет болсе резкий максимум (60 кэв по шкале ХаЗ (TL)) по сравнению с детектором б.

Эффективность регистрации нейтронов (кривая О) предлагаемым детектором 1,5 — 2 раза больше эффективности детектора а (кривая a) и в 3 раза больше, чем детектора б в рабочем дна назоне уровней дискриминации (10 — 30 кэв). Плато, детектора в в этом диапазоне уровней дискриминации составляет

0,8 — 1% на 1 в, а плато детектора б — 1—

1,2 /о на 1 в. При этих условиях чувствительность к т-излучению всех детекторов одинакова (.тиния г).

1. Детектор HP 1òðoíoâ в виде световода-замедлителя в объеме которого раоположены коаксиальные полости со сцинтиллирующим веществом, покрытого отражателем, от,гичаю10 щийся тем, что, с целью повышения эффективности регистрации нейтронов,,полости образованы поверхностями усеченных конусов с одинаковым средним телесным углом на выходное окно детектора, а поверхность световоl5 да-замедлителя имеет форму полусферы.

2. Детектор по п. 1, отлича ощийся тем, что., с целью упрощения технологии его изготовления, поверхность световода-замедлителя состоит из поверхностей цилиндра и двуx усе20 ченных конусов.