RU1003659C - Detector of current density of directed neutron radiation - Google Patents

Detector of current density of directed neutron radiation

Info

Publication number
RU1003659C
RU1003659C SU3311314A RU1003659C RU 1003659 C RU1003659 C RU 1003659C SU 3311314 A SU3311314 A SU 3311314A RU 1003659 C RU1003659 C RU 1003659C
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
dielectric
hydrogen
detector
collector
radiation
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
ев С.В. Чукл
Ю.П. Бакулин
И.С. Терешкин
М.В. Яковлев
Original Assignee
Предприятие П/Я А-3603
Войсковая часть 51105
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Предприятие П/Я А-3603, Войсковая часть 51105 filed Critical Предприятие П/Я А-3603
Priority to SU3311314 priority Critical patent/RU1003659C/en
Application granted granted Critical
Publication of RU1003659C publication Critical patent/RU1003659C/en

Links

Landscapes

  • Measurement Of Radiation (AREA)

Description

Предложенное изобретение относитс  к области регистрации платности потока нейтронного излучени , а точнее к области регистрации высоких плотностей потока нейтронного излучени . Наиболее эффективно изобретение может быть использовано дл  измерений временной зависимости плотности потока нейтронного излучени   дерных реакторов (ЯР).The proposed invention relates to the field of registration of the neutron radiation flux density, and more specifically to the field of registration of high neutron radiation flux densities. The invention can be most effectively used to measure the time dependence of the neutron flux density of nuclear reactors (NR).

И:звестен детектор пр мого зар да ЩПЗ), принцип работы которого основан на сюэеносе зар да ft -частиц, возникающих лфи распаде активированных нейтронами fMiep вещества радиатора, на сигнальный электрод.And: a detector of direct charge of SCF is known), the principle of which is based on the charging of ft particles, resulting from the decay of radiator material activated by neutrons fMiep, to the signal electrode.

Существенными недостатками ДПЗ  в  ютсй низкое временное разрешение, о%словленное посто нной распада активированного вещества радиатора, и высока  величини сигнала от у -излучени  в поле излучени  ЯР с соотношением дозы от }Н1злучени  и фл юенсом нейтронов 2,5 10 р см нSignificant disadvantages of the SCR are the low temporal resolution, about 10% of the constant decay of the activated substance of the radiator, and the high y-radiation signal in the NR radiation field with a dose ratio of H1 radiation and neutron flux of 2.5 10 p cm n

Известно также устройство дл  регистрации нейтронов, содержащее алюминиевый коллектор и водородосодержащий радиатор с провод щим экранирующим покрытием из вещества с низким атомным номером , разделенные между собой вакуумным промежутком.It is also known a device for detecting neutrons, containing an aluminum collector and a hydrogen-containing radiator with a conductive shielding coating of a substance with a low atomic number, separated by a vacuum gap.

Устройство работает по принципу переноса зар да протонов отдачи, возникающих в поле излучени  нейтронов в веществе радиатора , на коллектор.The device operates on the principle of transfer of charge of protons of recoil, arising in the field of radiation of neutrons in the matter of the radiator, to the collector.

Недостатком известной конструкции  вл етс  то, что при обучении водородосодержащее вещество, разлага сь, загазовывает вакуумный промежуток. Вследствие этого устройство должно посто нно вакууммроватьс .A disadvantage of the known construction is that, when learning, a hydrogen-containing substance decomposes, it gasses a vacuum gap. As a result, the device must be constantly vacuumed.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому  вл етс  детектор плотности потока направленного излучени  нейтронов, содержащий заключенный в металлическом корпусе металлический коллектор , разделенный с корпусом двум  сло ми диэлектрика, один из которых выполнен из водородосодержащего материала , а другой - из материала, не содержащего атомов водорода.The closest in technical essence to the present invention is a detector of the flux density of directional neutron radiation, containing a metal collector enclosed in a metal case, which is separated from the case by two dielectric layers, one of which is made of hydrogen-containing material and the other is made of material that does not contain hydrogen atoms. .

Детектор состоит из корпуса и коллектора , выполненных в виде металлических пластин, разделенных между собой двум  сло ми диэлектрика, причем корпус и коллектор выполнены из низкоатомного металла (например, алюмини ), один слой диэлектрика выполнен из водородсодержащего материала (например, полиэтилена), а другой - из материала, не содержащего атомов водорода (например, фторопласта) с эффективным атомным номером, не превышающим атомного номера материала корпуса и коллектора.The detector consists of a housing and a collector made in the form of metal plates separated by two layers of dielectric, the housing and the collector made of low-metal (for example, aluminum), one dielectric layer is made of hydrogen-containing material (for example, polyethylene), and the other - from a material that does not contain hydrogen atoms (for example, fluoroplastic) with an effective atomic number not exceeding the atomic number of the material of the hull and collector.

Детектор работает по принципу переноса зар да протонов отдачи в водородсодаржащем диэлектрике,/The detector works on the principle of transfer of charge proton recoil in hydrogen-generating dielectric, /

Существенным недостатком конструкции ДВР  вл етс  накопление объемного/ зар да в водородсодержащем диэлектрикеA significant disadvantage of the DDA design is the accumulation of bulk / charge in a hydrogen-containing dielectric.

вблизи границы раздела с неводородосодержащим веществом, возникающее вследствие переноса протонов отдачи, и во всем объеме диэлектрика из-за ослаблени  потока нейтронов в веществе рассеивател .near the interface with a non-hydrogen-containing substance, resulting from the transfer of recoil protons, and in the entire volume of the dielectric due to the weakening of the neutron flux in the material of the scatterer.

Распределенный внутри водородосодержащего диэлектрика объемный зар д создает электрическое поле, которое нар ду с высокой радиационной проводимостью диэлектрика приводит к рассасыванию объемного зар да, т.е. к возникновению тока проводимости диэлектрика. Ток проводимости , складыва сь с током протонов отдачи, приводит к возникновению погрешности при измерении тока протонов отдачи и цепиThe volume charge distributed inside the hydrogen-containing dielectric creates an electric field, which, along with the high radiation conductivity of the dielectric, leads to resorption of the volume charge, i.e. to the occurrence of the conduction current of the dielectric. The conduction current, combined with the current of the recoil protons, leads to an error in measuring the current of the recoil protons and the circuit

коллектора.collector.

Целью насто щего изобретени   вл етс  повышение точности измерений плотности потока направленного излучени  нейтронов с помощью ДВР.The purpose of the present invention is to improve the accuracy of measurements of the flux density of directional radiation of neutrons using DDA.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройстве дл  регистрации плотности потока направленного излучени  нейтронов, содержащее заключенный в металлическом корпусе коллектор, разделенный с корпусом двум  сло ми диэлектрика, один из которых выполнен из водородсодержащего материала, а другой - иэ материала, не содержащего атомов водорода, водородосодержащий диэлектрик выполнен в виде двухThe goal is achieved by the fact that in a device for detecting the flux of directional neutron radiation, which contains a collector enclosed in a metal case, which is separated from the case by two dielectric layers, one of which is made of hydrogen-containing material and the other is non-hydrogen-containing material, hydrogen-containing dielectric is made in the form of two

пластин, разделенных провод щей экранирующего пленкой из материала с низким атомным номером, толщиной много меньшей средневзвешенной проекции длины пробега протоков отдачи в веществе экранирующей пленки на направление распространени  нейтронов, причем толщина водородосодержащего диэлектрика, расположенного между экранирующей пленкой и корпусом не менее среднезвешенной длины проекции пробега протонов отдачи на направление распространени  нейтронов в данном диэлектрике.plates separated by a conductive shielding film of a material with a low atomic number, with a thickness much less than the average weighted projection of the path length of the return ducts in the material of the screen film to the direction of propagation of neutrons, moreover, the thickness of the hydrogen-containing dielectric located between the screen film and the projection path length recoil on the direction of neutron propagation in a given dielectric.

Такое конструктивное выполнение детектора плотности потока направленногоSuch a constructive implementation of the detector flux directional

излучени  нейтронов обеспечивает расширение диапазона и точности измерений временной зависимости плотности потока нейтронов при сохранении простой технологии сборки детектора за счет экранировани  вли ни  значительной части объемного зар да, возникающего в водородосодержащем диэлектрике вблизи границы раздела с неводородосодержащим веществом при переносе протонов отдачи в водородосодержащем диэлектрике, «а величину тока проводимости в цепи коллектора. Объемный зар д, возникающий в водрродосодержёщем рассеивателе, расположенном между катодом и экранирующей пленкой, вблизи границы раздела с неводородосодержащим веществом экранирующей пленки при переносе протонов отдачи в сторону ко  лектора в значительной степени компенсируетс  зар дом протонов отдачи, перенесенных из зодородосодержащего диэлектрика, расположенного между экранирующей пленкой и корпусом, через экранирующую пленку в водородосодержащий диэлеткрик. расположенный между коллектором и экранирующей пленкой.neutron radiation provides an expansion of the range and accuracy of measurements of the time dependence of the neutron flux density while maintaining a simple detector assembly technology due to the screening effect of a significant part of the volume charge arising in a hydrogen-containing dielectric near the interface with a non-hydrogen-containing substance during the transfer of recoil protons in a hydrogen-containing dielectric, the value of conduction current in the collector circuit. The volume charge arising in the water-containing scatterer located between the cathode and the shielding film, near the interface with the non-hydrogen containing substance of the shielding film, when transferring recoil protons towards the collector, is largely compensated by the charge of recoil protons transferred from the distal dielectric located between the distal body and the distance between the reflector and the reflector. and the housing, through the shielding film into the hydrogen-containing dielectric. located between the collector and the shielding film.

На чертеже приведен пример KOHKpetного выполнени  устройства его общий вид.The drawing shows an example of the KOHKpet implementation of the device, its general view.

Детектор плотности потока направленного излучени  нейтронов состоит из коллектора t и провод щей экранирующей пленки 2, выполненных из низкоатомного металла (например, алюмини ) и разделенных между собой и металлическим корпусом 3 трем  сло ми диэлектрика, причем диэлектрик 4. расположенный между экранирующей пленкой 2 и корпусом 3, и диэлектрик 5. расположенный между экранирующей Иленкой 2 и коллектором 1. выполнены из водородосодержащего материала (например. полиэтил1ена). а диэлектрик 6. раздел ющий коллектор 1 и корпус 3. - из материала, не содержащего атомоо водорода, с эффективным атомным номером, не превосход щим атомного номера материала корпуса, коллектора и экранирующей пленки (например; фторопласта ).The detector of the flux of directional radiation of neutrons consists of a collector t and a conductive screening film 2 made of a low-atomic metal (for example, aluminum) and separated from each other and a metal case 3 by three layers of dielectric, with dielectric 4 being located between the screening film 2 and the case 3, and the dielectric 5. located between the shielding Ilenka 2 and the collector 1. are made of hydrogen-containing material (for example, polyethylene). and dielectric 6. separating collector 1 and housing 3. - from a material that does not contain atomic hydrogen, with an effective atomic number not exceeding the atomic number of the material of the housing, collector and shielding film (for example; fluoroplastic).

Устройство работает следующим образом . При облучении нейтронами со стороны водородосодержащего диэлектрика 4 происходит перенос зар да протонов отдачи на коллектор 8 водородосодёржащих диэлектриках 4,5. Перенос зар да между корпусом 3 и экранирующей пленкой 2 в водородосодержащем диэлектрике 4. а также измен ющийс  объемный зар д диэлектрика 4 неThe device works as follows. Upon neutron irradiation from the side of the hydrogen-containing dielectric 4, the charge transfer of the recoil protons to the collector 8 of hydrogen-containing dielectrics 4.5 occurs. The transfer of charge between the housing 3 and the shielding film 2 in the hydrogen-containing dielectric 4. As well as the variable volume charge of the dielectric 4 is not

создают электрического тока в цепи коллектора 1, Ток в цепи коллектора обусловлен направленным движением протоков, возникающим в водородосодержа1цем диэлектри5 ке 5. и протонов, возникших в диэлектрике 4 и перенесенных через экранирующую пленку 2 в диэлектрик 5. В этой св зи тдлщина экранирующей пленки2 должна быть меньше средневзвешенной проекции длигcreate electric current in the collector 1 circuit, the current in the collector circuit is due to directional movement of the ducts that occur in the hydrogen content of the dielectric 5. and protons produced in the dielectric 4 and transferred through the shielding film 2 to the dielectric 5. In this connection, the total shielding film 2 must be less than the weighted average projection

0 ны свободного пробега протонов отдачи в материале пленки, например, дл  распределени  нейтронов по энерги м на ЯР и алюминиевой пленки. Толщина ее должна быть меньше 10 мм.Толщина водородо5 содержащего диэлектрика 41аы ираетс  по менее средневзвешенной проекции пробега протонов otдaчй на направление распространени  нейтронов (дл  полиэтилена и распределени  нейтронов по энерги0  м на ЯР эта величина равна 0.1-0.4 мм).These are the free paths of recoil protons in the material of the film, for example, for the distribution of neutrons over the energies of the NR and the aluminum film. Its thickness should be less than 10 mm. The thickness of the hydrogen5 containing dielectric 41a irai is less than the weighted average projection of the protons running on the direction of neutron propagation (for polyethylene and the distribution of neutrons by energy 0 m at YAR this value is 0.1-0.4 mm).

Толщина диэлектрика 5 выбираетс  из соображений электрической емкости детектора , чувствительности у-квантам и т.п. Объемный зар д, возникающий в водородо5 содержащем диэлектрике 5 вблизи границы раздела с экранирующей пленкой 2 вследствие переноса протонов на коллектор, компенсируетс  в значительной степени (степень компенсации зависит от толщиныThe thickness of the dielectric 5 is selected for considerations of the electrical capacitance of the detector, sensitivity to y-quanta, etc. The volume charge that occurs in a hydrogen-containing dielectric 5 near the interface with the shielding film 2 due to the transfer of protons to the collector is largely compensated (the degree of compensation depends on the thickness

0 экранирующей пленки 2) переносом протонов отдачи из диэлектрика 4 через экранирующую пленку 2.0 of the shielding film 2) by the transfer of recoil protons from the dielectric 4 through the shielding film 2.

Предложенное устройство дл  регистрации плотности потока направленного из5 лучени  нейтронов по сравнению с наилучшим образцами аналогичного оборудовани  позвол ет, сохранив сравнительно простую технологию изготовлени  детектора , увеличить точность измерений еремен0 ной зависимости плотности потока нейтронов в 3-5 раз.The proposed device for recording the flux of the directional radiation of neutron radiation in comparison with the best samples of similar equipment allows, while maintaining the relatively simple technology of detector production, to increase the measurement accuracy of the variable dependence of the neutron flux density by a factor of 3-5.

Выполнение устройства дл  регистрации плотности потока направленного излучени  нейтронов описанным выше образомPerforming a device for detecting the flux of directional radiation of neutrons in the manner described above.

5 обеспечивает удовлетворительную точность показаний детектора вблизи активной зоны ЯР во временном интервале, соответствующем 95% ф юенса нейтронов.5 provides a satisfactory accuracy of the detector readings near the YAR core in the time interval corresponding to 95% of the neutron function.

0 (S6) Абрамов А.И. Основы экспериментальных методов  дерной физики. М.. Атомиздат , 1977,с.507.0 (S6) Abramov A.I. Fundamentals of experimental methods of nuclear physics. M. Atomizdat, 1977, p. 507.

. Авторское свидетельство СССР Kfe 713293. кл. G 01 Т 3/00. 1979,. USSR author's certificate Kfe 713293. cl. G 01 T 3/00. 1979,

Формула и 3 обрётени  Formula and 3 turns

ДЕТЕКТОР ПЛОТНОСТИ ПОТОКА НАПРАВЛЕННОГО ИЗЛУЧЕНИЯ НЕЙТРОНОВ , садержащий заключенный в металлическом корпусе металлический коллектор , разделенный с корпусом двум  сло ми диэлектрика, один Из которых вы ПОЛИ0Н м водородсодержащего материала а другой - из материейа, не содержащего атомов водорода, отличаюи91ЙС11 -п л, что, с целью повышени  точнр сти й;змерений плотности потока направле|)ного излучени  нейтронов, водо|ЮДсодержащий диэлектрик выполнен вDETECTOR OF DENSITY OF THE FLOW OF DIRECTED RADIATION OF NEUTRONS, holding a metal collector enclosed in a metal case, separated from the case by two layers of dielectric, one of which you are POLY0Nm of hydrogen-containing material and the other is made of matter that does not contain hydrogen atoms, differs from 11S11-nl. the purpose of increasing the accuracy of measurements of the flux density of the directional radiation of neutrons, the water | dielectric containing dielectric was made

виде двух пластин, разделенных провод  щей экранирующей пленкой иэ материала с низким атомным номером, толщиной,in the form of two plates separated by a conductive shielding film of a material with a low atomic number, thickness,

5 много меньшей средневзвешенной проекции длины пробега протонов отдачи в веществе экранирующей пленки на направление распространени  нейтронов, причем толщина водородсодержащего лектрйка; расположенного между экранирующей пленкой и корпусом, не менее средневзвешенной длины проекции пробега протонов отдачи на направление распространени  нейтронов в данном даолектрике.5 much lower than the average weighted projection of the mean free path of the recoil protons in the material of the shielding film to the direction of neutron propagation, moreover, the thickness of the hydrogen-containing electrik; located between the shielding film and the body, not less than the weighted average length of the projection of the recoil protons on the direction of neutron propagation in this daolectrics.

SU3311314 1981-07-02 1981-07-02 Detector of current density of directed neutron radiation RU1003659C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU3311314 RU1003659C (en) 1981-07-02 1981-07-02 Detector of current density of directed neutron radiation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU3311314 RU1003659C (en) 1981-07-02 1981-07-02 Detector of current density of directed neutron radiation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU1003659C true RU1003659C (en) 1993-11-15

Family

ID=20966856

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU3311314 RU1003659C (en) 1981-07-02 1981-07-02 Detector of current density of directed neutron radiation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU1003659C (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2495457C2 (en) * 2011-09-06 2013-10-10 Федеральное государственное учреждение "12 Центральный научно-исследовательский институт Министерства обороны Российской Федерации" Monodirected neutron radiation detector
US20150160163A1 (en) * 2012-08-11 2015-06-11 Kazuhiro Yamamoto Hydrogen Concentration Meter

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2495457C2 (en) * 2011-09-06 2013-10-10 Федеральное государственное учреждение "12 Центральный научно-исследовательский институт Министерства обороны Российской Федерации" Monodirected neutron radiation detector
US20150160163A1 (en) * 2012-08-11 2015-06-11 Kazuhiro Yamamoto Hydrogen Concentration Meter

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Wilson Precision quantameter for high energy X-rays
Anassontzis et al. The barrel ring imaging Cherenkov counter of DELPHI
Weissman et al. Differential cross sections for the 2H (γ, p) n reaction between 25 and 55 MeV
CA1107408A (en) Compensated self-powered neutron detector
RU1003659C (en) Detector of current density of directed neutron radiation
Bencze et al. Study of resistive plate chambers for muon detection at hadron colliders
US3123511A (en) Radioactive treatment of insulating materials
US3311770A (en) Gamma compensated neutron ion chamber
US4019058A (en) Charge transport tactical dosimeter
RU845616C (en) Detector of neutron radiation
Peterson et al. Production of Photostars by Bremsstrahlung of 250 to 500 MeV
Shin et al. Photoneutron angular distributions from the 2H (γ, n) H reaction
Goldstein et al. Gamma-sensitive self-powered detectors and their use for in-core flux-mapping
RU984324C (en) Device for recording density of directed neutron radiation flux
SU897018A1 (en) Device for measuring densty of neutron radiation flux
Miyamoto et al. An aging study of semiconductive microstrip gas chambers and a gas electron multiplier
Charalambus The response of a liquid ionization chamber to gamma radiation and to high-energy neutrons and protons
RU2040016C1 (en) Method for measuring dosage rate in tissue-equivalent material during gamma-neutron irradiation
RU2813557C1 (en) Position-sensitive detector of thermal and cold neutrons based on plane-parallel resistive chamber
SU1185992A1 (en) Detector with hydrogen-containing scatterer-threshold (dhs-th)
RU2282215C2 (en) Position-sensitive neutron detector
SU1191853A1 (en) Detector of gamma radiation with dielectric scatterer
Lovell An introduction to radiation dosimetry
Pretzsch et al. Sensitivity of the electret ionization chamber to fast neutrons
RU2706807C1 (en) Method of determining electrical signals in dielectric-metal structures under action of high-intensity pulsed ionizing radiation based on measurement results on static low-intensity radiation sources