RU59268U1 - MULTI-LAYER RADIATION DETECTOR - Google Patents

MULTI-LAYER RADIATION DETECTOR Download PDF

Info

Publication number
RU59268U1
RU59268U1 RU2006120630/22U RU2006120630U RU59268U1 RU 59268 U1 RU59268 U1 RU 59268U1 RU 2006120630/22 U RU2006120630/22 U RU 2006120630/22U RU 2006120630 U RU2006120630 U RU 2006120630U RU 59268 U1 RU59268 U1 RU 59268U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
layer
radiation
elements
layers
detector
Prior art date
Application number
RU2006120630/22U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Евгений Петрович Боголюбов
Виталий Иванович Микеров
Александр Павлович Кошелев
Валерий Николаевич Самосюк
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт автоматики им. Н.Л. Духова"
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 Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт автоматики им. Н.Л. Духова" filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт автоматики им. Н.Л. Духова"
Priority to RU2006120630/22U priority Critical patent/RU59268U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU59268U1 publication Critical patent/RU59268U1/en

Links

Landscapes

  • Measurement Of Radiation (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к области анализа материалов, конкретно к исследованию или анализу предметов радиационными методами для обнаружения радиоактивных материалов и источников. Техническим результатом полезной модели является расширение энергетического диапазона регистрации проникающих излучений и их видов, определение местоположения и направления перемещения источника излучения, его идентификация или определение вида излучения, выявление закамуфлированных в нейтронозамедляющих средах ядерных веществ и изделий из них, возможность проведения скрытого экспресс-анализа. Технический результат достигается тем, что многослойный детектор содержит, по крайней мере, по одному слою содержащему элементы, регистрирующие быстрые нейтроны, по одному слою регистрирующие тепловые нейтроны, по одному слою содержащему элементы, регистрирующие гамма-излучение, по одному слою выполненному из полиэтилена, по одному слою выполненному из свинцовой фольги. Слои выполнены автономно в виде плоских геометрических фигур с возможностью их перемещения. По крайней мере, на одной грани каждого стержня из полистирола выполнен паз, в котором размещено спектросмещающее сцинтиллирующие волокно, на торцах волокон расположены фотодиоды. 1 н.п.ф. 4 илл.The utility model relates to the field of analysis of materials, specifically to the study or analysis of objects by radiation methods for the detection of radioactive materials and sources. The technical result of the utility model is to expand the energy range for detecting penetrating radiations and their types, determine the location and direction of movement of the radiation source, identify it or determine the type of radiation, identify camouflaged in neutron-slowing media of nuclear substances and products from them, the possibility of a hidden express analysis. The technical result is achieved in that the multilayer detector contains at least one layer containing elements that detect fast neutrons, one layer that records thermal neutrons, one layer contains elements that register gamma radiation, one layer made of polyethylene, one layer made of lead foil. The layers are made autonomously in the form of flat geometric shapes with the ability to move them. At least on one face of each polystyrene rod there is a groove in which a spectroscopic scintillating fiber is placed, photodiodes are located at the ends of the fibers. 1 n.p.f. 4 ill.

Description

Полезная модель относится к области анализа материалов, конкретно к исследованию или анализу предметов радиационными методами для обнаружения радиоактивных материалов и источников.The utility model relates to the field of analysis of materials, specifically to the study or analysis of objects by radiation methods for the detection of radioactive materials and sources.

Известен многослойный детектор, содержащий оптический преобразователь для обнаружения проникающего излучения в виде потока нейтронов, выполненный в виде блока из слоев полимерных сцинтиллирующих оптических элементов, уложенных попеременно в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Работа блока основана на рождении протонов отдачи в материале элемента, преобразовании энергии протонов отдачи в световое излучение и регистрации излучения позиционно-чувствительным фотоприемником.Known multilayer detector containing an optical transducer for detecting penetrating radiation in the form of a neutron flux, made in the form of a block of layers of polymer scintillating optical elements, stacked alternately in two mutually perpendicular directions. The operation of the unit is based on the production of recoil protons in the element material, the conversion of recoil proton energy into light radiation, and the detection of radiation by a position-sensitive photodetector.

Патент Российской Федерации №2119178, МПК: G 01 Т 3/06, Бюл. №26, 1998 г.Patent of the Russian Federation No. 2119178, IPC: G 01 T 3/06, Bull. No. 26, 1998

Многослойный детектор позволяет регистрировать только быстрые нейтроны и не позволяет идентифицировать излучение и определять направление излучения. Размеры элементов ограничены и представляют собой волокна, с поперечным размером не более 1 мм.A multilayer detector allows you to register only fast neutrons and does not allow you to identify radiation and determine the direction of radiation. The sizes of the elements are limited and are fibers with a transverse size of not more than 1 mm.

Известен многослойный детектор, выполненный в виде блока из слоев полимерных сцинтиллирующих оптических элементов, изготовленных из набора материалов, плотность которых монотонно возрастает от первого ряда к последнему слою и фотоприемники.Known multilayer detector, made in the form of a block of layers of polymer scintillating optical elements made of a set of materials, the density of which increases monotonically from the first row to the last layer and photodetectors.

Рекламный листок Института физики твердого тела Российской Академии Наук, Черноголовка, Московской области. 2005 г. «Антитеррористические просвечивающие установки для экспрессного выявления взрывчатых веществ». Прототип.A handout of the Institute of Solid State Physics of the Russian Academy of Sciences, Chernogolovka, Moscow Region. 2005 "Anti-terrorism translucent installations for the rapid detection of explosives." Prototype.

Недостатком такого детектора и установки в целом является необходимость получения изображения скрытых предметов при просвечивании рентгеновским излучением конкретных предметов в явочном порядке. Не дает возможности вести скрытый процесс исследований и измерений.The disadvantage of such a detector and the installation as a whole is the need to obtain images of hidden objects when x-rayed by radiation of specific objects in an explicit manner. It makes it impossible to conduct a hidden process of research and measurement.

Детектор предназначен для регистрации лишь одного типа излучения, а именно, рентгеновского и не может регистрировать нейтронное излучение. Полезная модель устраняет недостатки аналогов и прототипа.The detector is designed to detect only one type of radiation, namely, x-ray and cannot detect neutron radiation. The utility model eliminates the disadvantages of analogues and prototype.

Техническим результатом полезной модели является расширение энергетического диапазона регистрации проникающих излучений и их видов, определение местоположения и направления перемещения источника излучения, его идентификация или определение вида излучения, выявление закамуфлированных в нейтронозамедляющих средах ядерных веществ и изделий из них, возможность проведения скрытого экспресс-анализа.The technical result of the utility model is to expand the energy range for detecting penetrating radiations and their types, determine the location and direction of movement of the radiation source, identify it or determine the type of radiation, identify camouflaged in neutron-slowing media of nuclear substances and products from them, the possibility of a hidden express analysis.

Технический результат достигается тем, что многослойный детектор излучений, содержащий слои водородосодержащих сцинтиллирующих оптических элементов, уложенные рядами и фотоприемники, содержит, по крайней мере, по одному слою содержащему элементы, регистрирующие быстрые нейтроны, по одному слою регистрирующие тепловые нейтроны, по одному слою содержащему элементы, регистрирующие гамма-излучение, по одному слою выполненному из полиэтилена, по одному слою выполненному из свинцовой фольги, слои выполнены автономно в виде плоских геометрических фигур с возможностью их перемещения с образованием объемных фигур, и изменения их расположения, электрические связи выполнены в виде шлейфовых соединений, сцинтиллирующие оптические элементы выполнены в виде стержней из полистирола, стержни соединены с возможностью изменения расстояния между ними, по крайней мере, на одной грани каждого стержня выполнен паз, в котором размещено спектросмещающее сцинтиллирующие волокно, на торцах волокон The technical result is achieved in that a multilayer radiation detector containing layers of hydrogen-containing scintillating optical elements stacked in rows and photodetectors contains at least one layer containing elements detecting fast neutrons, one layer recording thermal neutrons, one layer containing elements registering gamma radiation, one layer made of polyethylene, one layer made of lead foil, the layers are made autonomously in the form of a flat geometer physical figures with the possibility of their movement with the formation of volumetric figures, and changes in their location, electrical connections are made in the form of loop connections, scintillating optical elements are made in the form of polystyrene rods, the rods are connected with the possibility of changing the distance between them, at least on one face of each rod, a groove is made in which a spectroscopic scintillating fiber is placed at the ends of the fibers

расположены фотодиоды, обеспеченные выводами для соединения со схемами регистрации сцинтилляционных вспышек.photodiodes are located, provided with leads for connection with scintillation burst registration circuits.

Сущность изобретения поясняется на фигурах 1-4.The invention is illustrated in figures 1-4.

На фиг.1 схематично показано устройство из пяти слоев, где: 1 - слой содержащий элементы, регистрирующие быстрые нейтроны (слой типа БН), 2 - слой содержащий элементы, регистрирующие тепловые нейтроны (слой типа ТН), 3 - слой содержащий элементы, регистрирующие гамма-излучение (слой типа ГИ). 4 - слой выполненный из полиэтилена (слой типа ПЭ) и служит, в зависимости от его расположения, для замедления быстрых нейтронов или отражения быстрых и тепловых нейтронов. 5 - слой выполнен из свинцовой фольги (слой типа СВ), служит для усиления сигнала от гамма излучения. 6 - спектросмещающие волокна слоя, 7 - фотодиоды, 8 - спектросмещающие волокна слоя 2.Figure 1 schematically shows a device of five layers, where: 1 - a layer containing elements detecting fast neutrons (a layer of type BN), 2 - a layer containing elements that register thermal neutrons (a layer of type TH), 3 - a layer containing elements registering gamma radiation (layer like GI). 4 - a layer made of polyethylene (a layer of type PE) and serves, depending on its location, to slow down fast neutrons or reflect fast and thermal neutrons. 5 - the layer is made of lead foil (layer type CB), serves to enhance the signal from gamma radiation. 6 - spectroscopic fibers of the layer, 7 - photodiodes, 8 - spectroscopic fibers of the layer 2.

На фиг.2 показана зависимость частоты генерации собственных электронных шумов на выходе слоя, состоящего из 96 элементов, как с дискриминацией сигнала по амплитуде, так и без нее (нулевой порог). Частота следования генерационных (собственных) шумов каждого из фотодиодов составляет 1 МГц. Временные ворота схемы совпадений в рассматриваемом случае составляют 10 нс.Figure 2 shows the dependence of the frequency of the generation of intrinsic electronic noise at the output of a layer consisting of 96 elements, both with discrimination of the signal in amplitude and without it (zero threshold). The repetition rate of the generation (intrinsic) noise of each of the photodiodes is 1 MHz. The time gates of the coincidence scheme in this case are 10 ns.

На рис.3 для сравнения показана зависимость частоты сигнала, вызванного природным фоновым нейтронным излучением с учетом интенсивности и спектрального состава нейтронного излучения в условиях Москвы для слоя 1 типа-БН объемом 9,6 дм3, содержащего те же 96 элементов.For comparison, Fig. 3 shows the dependence of the signal frequency caused by natural background neutron radiation, taking into account the intensity and spectral composition of neutron radiation in Moscow for a type-BN layer 1 with a volume of 9.6 dm 3 containing the same 96 elements.

На фиг.4 представлена зависимость отношения сигнал/шум от порога дискриминации сигналов фотодиода для двух типов источников быстрых нейтронов Pu-Ве и 252Cf при времени регистрации 1 с.Figure 4 shows the dependence of the signal-to-noise ratio on the discrimination threshold of the photodiode signals for two types of fast neutron sources Pu-Be and 252 Cf at a recording time of 1 s.

Гибкие шлейфовые электрические связи позволяют перемещать каждый из слоев в плоскости и/или в параллельных плоскостях, а также изменять последовательность расположения слоев.Flexible loop electric connections allow you to move each of the layers in the plane and / or in parallel planes, as well as change the sequence of layers.

Это позволяет осуществить различные комбинации для регистрации излучений движущихся и стационарных объектов и проводить регистрацию излучений в режиме скрытого экспресс-анализа.This makes it possible to carry out various combinations for detecting radiation from moving and stationary objects and to register radiation in the mode of covert express analysis.

Детектор может содержать следующие комбинации слоев различных типов: ПЭ-БН-ТН-СВ-ГИ; ПЭ-БН-ТН-ГИ; БН-ТН-СВ-ГИ; ПЭ-БН-ТН; ТН-СВ-ГИ; БН-ТН; СВ-ГИ; ПЭ-БН; ТН-ПЭ-ТН; БН; ТН; ГИ.The detector may contain the following combinations of layers of various types: PE-BN-TH-SV-GI; PE-BN-TN-GI; BN-TH-SV-GI; PE-BN-TN; TN-SV-GI; BN-TN; SV-GI; PE-BN; TH-PE-TH; BN; VT; GI.

Толщина слоя 4 типа-ПЭ определяется длиной замедления быстрых нейтронов и, в зависимости от типа предполагаемого источника, может составлять 3-5 см. Слой 1 типа-БН содержит люминесцирующие полистирольные стержни, снабженные спектросмещающими волокнами 6 и фотодиодами 7 и служит для регистрации быстрых нейтронов. Применение спектросмещающих волокон позволяет собирать свет со стержней объемом не менее 102 см3 и использовать для регистрации сцинтилляционных вспышек фотодиоды 7 малого (около 1 мм) диаметра. Многослойный детектор может вместо слоя 4 типа-ПЭ содержать несколько слоев 1 типа-БН. Это увеличивает стоимость детектора, но в то же время возрастает и его эффективность. Следующий слой 2 состоит из литий содержащих люминесцирующих волокон, служащих для регистрации тепловых нейтронов. В волокне под действием тепловых нейтронов происходит ядерная реакция 6Li (n, α)T. Заряженные частицы (альфа и тритон) вызывают сцинтилляционные вспышки, часть света которых распространяется по волокну к его концам. Торцы волокон 8 в слое примыкают с зазором 0,1-0,3 мм к спектросмещающему волокну (фиг.1), на концах которого также установлены фотодиоды 7. Для увеличения эффективности регистрации детектор может содержать несколько таких слоев. Эффективность детектора The thickness of type-4 layer 4 is determined by the slow neutron moderation length and, depending on the type of the proposed source, may be 3-5 cm. Type 1-BN layer 1 contains luminescent polystyrene rods equipped with spectroscopic fibers 6 and photodiodes 7 and is used to register fast neutrons . The use of spectroscopic fibers allows you to collect light from rods with a volume of at least 10 2 cm 3 and use photodiodes 7 of small (about 1 mm) diameter to record scintillation flares. A multilayer detector may instead of layer 4 type-PE contain several layers 1 type-BN. This increases the cost of the detector, but at the same time increases its effectiveness. The next layer 2 consists of lithium-containing luminescent fibers that serve to detect thermal neutrons. Under the influence of thermal neutrons, a nuclear reaction 6 Li (n, α) T occurs in the fiber. Charged particles (alpha and newt) cause scintillation flashes, part of the light of which propagates through the fiber to its ends. The ends of the fibers 8 in the layer are adjacent with a gap of 0.1-0.3 mm to the spectroscopic fiber (Fig. 1), at the ends of which photodiodes 7 are also installed. To increase the detection efficiency, the detector may contain several such layers. Detector efficiency

от числа слоев для волокна диаметром 1 мм с учетом состава волокна, производимого фирмой NucSafe, представлена в таблице 1.of the number of layers for fiber with a diameter of 1 mm, taking into account the composition of the fiber manufactured by NucSafe, is presented in table 1.

Таблица 1.Table 1. Число слоевNumber of layers 1one 22 33 4four 55 ЭффективностьEfficiency 0,510.51 0,760.76 0,870.87 0,930.93 0,970.97

Слой 5 типа-СВ служит для преобразования гамма излучения в заряженные частицы и увеличения эффективности регистрации гамма излучения.Layer 5 type-SV serves to convert gamma radiation into charged particles and increase the efficiency of registration of gamma radiation.

Слой 3 типа-ГИ содержит стержни, люминесцирующие под действием гамма излучения и снабженные, аналогично слою 1 типа-БН, спектросмещающими волокнами 6 и фотодиодами 7.Layer 3 of type-GI contains rods that luminesce under the action of gamma radiation and are equipped, similarly to layer 1 of type-BN, with spectroscopic fibers 6 and photodiodes 7.

Элементы слоев 1 и 2, и слоя 3 типа-ГИ, используемые для регистрации быстрых и тепловых нейронов, и гамма излучения снабжены двумя фотодиодами 6, включенными в схему совпадений, которая обеспечивает уменьшение частоты следования импульсов, обусловленных собственными шумами фотодиодов.The elements of layers 1 and 2, and layer 3 of the GI type, used to register fast and thermal neurons, and gamma radiation are equipped with two photodiodes 6 included in the coincidence circuit, which ensures a decrease in the pulse repetition rate due to the intrinsic noise of the photodiodes.

Общее число регистрирующих элементов слоя детектора выбирается из условия превышения частоты следования импульсов, вызванных фоновыми излучениями, частоты следования импульсов собственных шумов со всех элементов.The total number of recording elements of the detector layer is selected from the condition that the pulse repetition rate caused by background radiation exceeds the repetition rate of the intrinsic noise pulses from all elements.

Из графиков, представленных на фиг.2 и 3 видно, что частота собственных шумов сигнала с 96 регистрирующих элементов совпадает с частотой следования импульсов, вызванных фоновым нейтронным излучением, при пороге, соответствующем генерации в фотодиоде шести фотоэлектронов.From the graphs presented in figures 2 and 3 it is seen that the frequency of the noise of the signal from 96 recording elements coincides with the pulse repetition rate caused by background neutron radiation, at a threshold corresponding to the generation of six photoelectrons in the photodiode.

Возможность обнаружения источника быстрых нейтронов с помощью слоя, состоящего из 96 элементов того же объема (9,6 дм3), показана на фиг.4 для источников Pu-Ве и 252Cf при плотности потока быстрых нейтронов на детектор 3×10-2 н/см2с за время 1 с. На рисунке показана зависимость отношения полезного сигнала к стандартной ошибке с учетом наличия фонового сигнала.The possibility of detecting a fast neutron source using a layer consisting of 96 elements of the same volume (9.6 dm 3 ) is shown in Fig. 4 for Pu-Be and 252 Cf sources at a fast neutron flux density to the detector of 3 × 10 -2 n / cm 2 s during 1 s. The figure shows the dependence of the ratio of the useful signal to the standard error, taking into account the presence of a background signal.

Видно, что оптимальное значение порога составляет 7-8 фотоэлектронов.It can be seen that the optimal threshold value is 7-8 photoelectrons.

Спектросмещающие волокна 2 служат для сбора света от люминесцентных вспышек и выведения света на фотоприемники (фотодиоды), которые расположены на концах спектросмещающих волокон 6, 8. В случае удаленных фотоприемников спектросмещающие волокна 2 стыкуют со светопроводящим волокном во избежание больших потерь света.Spectroscopic fibers 2 are used to collect light from luminescent flashes and to output light to photodetectors (photodiodes), which are located at the ends of the spectroscopic fibers 6, 8. In the case of remote photodetectors, the spectroscopic fibers 2 are joined to the light guide fiber to avoid large light losses.

Сигнал с фотодиодов 7 при включении детектора к измерительным структурам поступает на схему совпадений и далее на электронное устройство сбора и анализа информации.The signal from the photodiodes 7 when the detector is turned on to the measuring structures enters the coincidence circuit and then to the electronic device for collecting and analyzing information.

Сцинтиллирующие оптические стержни слоя 1 выполнены из водородосодержащего вещества и служат одновременно как замедлителем быстрых нейтронов, так и их детектором. Быстрые нейтроны (поток ионизирующего излучения) замедляются в сцинтиллирующих оптических стержнях и при упругом рассеянии нейтронов на ядрах водорода теряют свою энергию, рождают протоны отдачи, которые и вызывают сцинтилляции.The scintillating optical rods of layer 1 are made of a hydrogen-containing substance and simultaneously serve as both a fast neutron moderator and their detector. Fast neutrons (ionizing radiation flux) slow down in scintillating optical rods and lose elastic energy during the elastic scattering of neutrons by hydrogen nuclei, giving rise to recoil protons, which cause scintillations.

Свет от сцинтилляционных вспышек распространяется по сцинтиллирующим оптическим стержням слоя 1, собирается спектросмещающими волокнами 6 и передаются на торцы спектросмещающих волокон 6, где расположены фотодиоды 7.Light from scintillation flashes propagates through the scintillating optical rods of layer 1, is collected by spectroscopic fibers 6 and transmitted to the ends of spectroscopic fibers 6, where photodiodes 7 are located.

Фотодиоды 7, слой 2 для тепловых нейтронов, слой 3 для регистрации гамма излучения и рентгеновского излучения обеспечены выводами для соединения со схемами совпадений.Photodiodes 7, layer 2 for thermal neutrons, layer 3 for recording gamma radiation and x-ray radiation are provided with conclusions for connection with coincidence schemes.

Схема совпадений, в частности, включает в себя двухканальный усилитель, два резистивных делителя напряжения для подбора напряжения питания в диапазоне 50-60 вольт независимо для каждого из двух фотоприемников и временные ворота. Использование временных ворот позволяет уменьшить количества ложных событий.The coincidence scheme, in particular, includes a two-channel amplifier, two resistive voltage dividers for selecting a supply voltage in the range of 50-60 volts independently for each of the two photodetectors and a temporary gate. The use of temporary gates reduces the number of false events.

Сигналы со схем совпадений поступают на вход контроллера, а после обработки на компьютер. Контроллер опрашивает выходные регистры схем совпадений, осуществляет первичную обработку полученной информации и передает ее в компьютер. Схемы совпадений, контроллеры и центр обработки информации не является предметом данного изобретения.The signals from the matching circuits are fed to the controller input, and after processing to the computer. The controller polls the output registers of coincidence schemes, carries out the primary processing of the received information and transfers it to the computer. Matching schemes, controllers, and an information processing center are not the subject of this invention.

В зависимости от типа источника излучений, а также химического состава предметов находящихся между источником излучений и детектором на детектор могут поступать: только быстрые нейтроны; только тепловые нейтроны; только гамма излучение; различные комбинации первых трех типов излучений. При потоке только быстрых нейтронов они вызывают сцинтилляционные вспышки в элементах слоя. Кроме того, замедляясь в слое 1, эти нейтроны вызывают сцинтилляционные вспышки в элементах слоя 2.Depending on the type of radiation source, as well as the chemical composition of objects located between the radiation source and the detector, the detector can receive: only fast neutrons; thermal neutrons only; only gamma radiation; various combinations of the first three types of emissions. When only fast neutrons are emitted, they cause scintillation bursts in the elements of the layer. In addition, slowing down in layer 1, these neutrons cause scintillation bursts in the elements of layer 2.

Для увеличения эффективности рождения тепловых нейтронов может быть использовано несколько слоев 1. Причем, они могут быть расположены как друг за другом, так и вокруг слоя 2. В последнем случае вместо дополнительного слоя 1 типа-БН может быть установлен слой 4, обеспечивающий отражение на детектор, как быстрых, так и тепловых нейтронов.To increase the efficiency of the production of thermal neutrons, several layers can be used 1. Moreover, they can be located both one after another and around layer 2. In the latter case, instead of an additional layer 1 of type-BN, layer 4 can be installed, providing reflection to the detector both fast and thermal neutrons.

Идентификация источника быстрых нейтронов производится по: максимальной амплитуде импульсов, полученных со слоя 1; соотношению количества импульсов со слоев 1 и 2; временным корреляциям между импульсами, поступающими со слоя 1; временным корреляциям между импульсами, поступающими с элементов слоя 1, с импульсами, поступающими со слоя 2.Identification of the source of fast neutrons is made by: the maximum amplitude of the pulses received from layer 1; the ratio of the number of pulses from layers 1 and 2; temporal correlations between pulses coming from layer 1; temporal correlations between pulses coming from the elements of layer 1, with pulses coming from layer 2.

При расстоянии между источником и детектором меньше или порядка размера детектора направление движения источника определяется по очередности срабатывания регистрирующих элементов (стержней) слоя 1.When the distance between the source and the detector is less than or of the order of the size of the detector, the direction of motion of the source is determined by the sequence of operation of the recording elements (rods) of layer 1.

При потоке только тепловых нейтронов (источник быстрых нейтронов находится в водородосодержащем веществе) импульсы поступают только со слоя 2. При потоке только гамма излучения импульсы поступают только со слоя 3 типа-ГИ.With a flux of only thermal neutrons (a fast neutron source is in a hydrogen-containing substance), pulses come only from layer 2. With a flux of only gamma radiation, pulses come only from layer 3 of the GI type.

При расстоянии между источником и детектором меньше или порядка размера детектора направление движения источника определяется по очередности срабатывания регистрирующих элементов (стержней) слоя 3 типа-ГИ.When the distance between the source and the detector is less than or on the order of the size of the detector, the direction of movement of the source is determined by the sequence of operation of the recording elements (rods) of layer 3 of the type-GI.

Слой 5 типа-СВ применяется для преобразования рентгеновского и гамма излучений в заряженные частицы с целью увеличения эффективности регистрации этих излучений. Идентификация источника проводится по амплитудному спектру импульсов, поступающих с элементов слоя. При смешанных потоках различных видов излучений импульсы поступают с различных типов слоев.Layer 5 type-SV is used to convert x-ray and gamma radiation into charged particles in order to increase the efficiency of registration of these emissions. Identification of the source is carried out by the amplitude spectrum of pulses from the elements of the layer. In mixed flows of various types of radiation, pulses come from different types of layers.

Информация об источнике получается на основе совместного анализа всей доступной информации:Information about the source is obtained on the basis of a joint analysis of all available information:

амплитуды сигналов со слоя 1; амплитуды сигналов со слоя 3, временных корреляций между импульсами, поступивших с отдельных элементов слоя 1; временных корреляций между импульсами, поступивших с элементов слоя 1 и со слоя 2; временных корреляций между импульсами, поступивших с элементов слоев 1 и 3; временных корреляций между импульсами, поступивших с элементов слоев 1, 2, 3; соотношению количеств импульсов, поступивших с различных слоев,the amplitude of the signals from layer 1; the amplitudes of the signals from layer 3, the time correlations between the pulses received from the individual elements of layer 1; time correlations between the pulses received from the elements of layer 1 and from layer 2; time correlations between pulses received from elements of layers 1 and 3; time correlations between pulses received from elements of layers 1, 2, 3; the ratio of the number of pulses received from different layers,

эффекту, вызванному применением слоев 4 и 5.the effect caused by the use of layers 4 and 5.

Claims (1)

Многослойный детектор излучений, содержащий слои водородосодержащих сцинтиллирующих оптических элементов, уложенных рядами, и фотоприемники, отличающийся тем, что детектор содержит, по крайней мере, по одному слою, содержащему элементы, регистрирующие быстрые нейтроны, по одному слою, регистрирующие тепловые нейтроны, по одному слою, содержащему элементы, регистрирующие гамма-излучение, по одному слою, выполненному из полиэтилена, по одному слою, выполненному из свинцовой фольги, слои выполнены автономно в виде плоских геометрических фигур с возможностью их перемещения с образованием объемных фигур, и изменения их расположения, электрические связи выполнены в виде шлейфовых соединений, сцинтиллирующие оптические элементы выполнены в виде стержней из полистирола, стержни соединены с возможностью изменения расстояния между ними, по крайней мере, на одной грани каждого стержня выполнен паз, в котором размещено спектросмещающее сцинтиллирующие волокно, на торцах волокон расположены фотодиоды, обеспеченные выводами для соединения со схемами регистрации сцинтилляционных вспышек.
Figure 00000001
A multilayer radiation detector containing layers of hydrogen-containing scintillating optical elements arranged in rows and photodetectors, characterized in that the detector contains at least one layer containing elements detecting fast neutrons, one layer recording thermal neutrons, one layer containing elements registering gamma radiation, one layer made of polyethylene, one layer made of lead foil, the layers are made autonomously in the form of flat geometric igurs with the possibility of their movement with the formation of volumetric figures, and changes in their location, electrical connections are made in the form of loop connections, scintillating optical elements are made in the form of polystyrene rods, the rods are connected with the possibility of changing the distance between them, at least on one face of each a groove is made in the rod, in which a spectroscopic scintillating fiber is placed, photodiodes are located at the ends of the fibers, provided with leads for connection with scintillation registration schemes s outbreaks.
Figure 00000001
RU2006120630/22U 2006-06-14 2006-06-14 MULTI-LAYER RADIATION DETECTOR RU59268U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006120630/22U RU59268U1 (en) 2006-06-14 2006-06-14 MULTI-LAYER RADIATION DETECTOR

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006120630/22U RU59268U1 (en) 2006-06-14 2006-06-14 MULTI-LAYER RADIATION DETECTOR

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU59268U1 true RU59268U1 (en) 2006-12-10

Family

ID=37666276

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006120630/22U RU59268U1 (en) 2006-06-14 2006-06-14 MULTI-LAYER RADIATION DETECTOR

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU59268U1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7288771B2 (en) Fiber optic thermal/fast neutron and gamma ray scintillation detector
GB2511694A (en) Detector and method for simultaneously detecting gamma ray and neutron ray using same
CN103245680A (en) Fast neutron imaging method and system based on time-of-flight method
Luo et al. Development and commissioning of a compact Cosmic Ray Muon imaging prototype
Ely et al. Final technical report for the neutron detection without helium-3 project
Ahmidouch et al. Plastic detectors for medium energy neutrons
RU59268U1 (en) MULTI-LAYER RADIATION DETECTOR
RU2319176C1 (en) Radiation detector
RU2408902C1 (en) Two-dimensional detector
RU152877U1 (en) COMBINED NEUTRON FLOW SPECTROMETER MONITOR
RU2308740C1 (en) Method of detecting source of penetrating radiation
RU2366980C1 (en) Method for separation of signals of fast neutrons and gamma photons
RU71451U1 (en) TWO-ORDER RADIATION DETECTOR
RU2308741C1 (en) Hodoscope
RU119131U1 (en) SCINTILLATION DETECTOR OF ELECTRONS AND BETA RADIATION
RU2308742C1 (en) Hodoscope detector
Wengrowicz et al. Optimization of Neutron Detection Module based on Li-Glass scintillator and an array of SIPMs
RU65248U1 (en) MULTILAYER COORDINATE DETECTOR
RU54439U1 (en) HODOSCOPE
RU54440U1 (en) HODOSCOPE DETECTOR
RU83624U1 (en) PRISMATIC SPECTROMETER
RU2386148C1 (en) Prismatic detector
De Wasseige et al. Sensitivity for astrophysical neutrino searches with KM3NeT-ORCA
RU77455U1 (en) HODOSCOPE
RU2353952C1 (en) Two-dimensional detector of radiations

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20090615