RU845616C - Детектор нейтронного излучени - Google Patents

Description

Си

С1

ээ

. (Л

SN М «

тЛ Изобретение относитс  к экспериментальным методам  дерной физики и может быть использовано дл  регистрации плотностей потока нейтронного излучени  импульсных реакторов. Известен детектор пр мого зар да, содержащий эмиттер и коллектор, разде ен .ные слоем диэ.лектрика. Его работа основана на активации вещества эмиттера нейтррнэ и поглощении коллектором /3 -части , возникших при распаде активированных  дер. Недостатком детектора пр мой зар дки  вл етс  его инертность, определ ема  посто нной распада вещества эмиттера , что не позвол ет использовать детектор дл  регистрации нейтронных полей быстрых импульсных реакторов. Известна вакуумна  камера делени , содержаща  два электрода, размещенцых в вакуумированном корпусе, к которым приложено высокое напр жение. Регистраци  нейтронов основана на собирании электронов вторичной эмиссии, возникающих под действием осколков делени  депозита в поле нейтронного излучени . Недостатком камеры делени   вл етс  ее чувствительность к у-квантам, что приводит к искажению показаний ., Другим недостатком  вл етс  необходимость использовани  высокого напр жени  и высоковольтного кабел . Наиболее близким к изобретению техническим решением  вл етс  детектор с водородсодержащим конвертором. Детектор состоит из корпуса и коллектора, разделенных двум сло ми диэлектрика, один из которых выпблнен из водородсодержащего материала и  вл етс  конвертором, а другой из материала, не содержащего водород, с эффективным атомным номером не более атомного номера материала корпуса и коллектор . Работа детектора основана на регистрации протонов отдачи, возникших при взаимодействии нейтронов с конвертором и собирающихс  на коллекторе. Вклад в сигнал от у-излучени  не превосходит 3-5% сигнала от нейтронов. Недостатком детектора  вл етс  погрешность, обусловленна  о времени сбьемным разр дом, которьгй возникает в конверторе. Целью изобретени   вл етс  повышение точности за счет исключени  погрешности , вносимой накоплением в радиаторе обьемного зар да. Указанна  цель достигаетс  тем, что детектор нейтронного излучени , состо щий из корпуса и коллектора, разделенных слоем водородсодержащего радиатора, дополнительно содержит провод щий слой. нанесенный на поверхность радиатора, а пространство между коллектором и радиаором вакуумировано. На фиг. 1 изображен предлагаемый детектор . Детектор состоит из корпуса 1, коллектора 2 и водородсодержаш его радиатора 3 с провод щим покрытием 4, причем промежуток 5 между коллектором 2 и радиатором 3 вакуумирован. Провод щее покрытие и коллектор выполнены, например,иэ алюмиТ с ° ни , толщиной 10-10 А и 100-200 мкм соответственно . Радиатор может быть выполнен из высокомолекул рного полимера , например полиэтилена (СН2)п. толщиной 50-300 мкм, определ емой в каждом конкретном случае долей быстрых нейтронов, содержащихс  в исследуемом спектре. Вакуумированный промежуток не превышает то pp. .Детектор работает следующим образом . Нейтроны с энергией рассеиваютс  на  драх водорода радиатора 3, вследствие чего протоны отдачи приобретают энергию Ер ЕП , где 0-угол рассе ни  протона. Если пробег протона с энергией Ер превышает рассто ние в направлении движени  протонаотместа рассе ни  до внешней поверхности алюминиевого покрыти  4, протон выйдет из вещества и, преодолев вакуумный промежуток 5, гГеренесет свой зар д из коллектор 2. Провод щее покрытие 4 при этом заземлено tl тем самым экранирует вли ние отрицательного зар да, создающегос  в радиаторе, на коллектор. Введение экранирующего покрыти  приводит к поглощению части протонов отдачи. На фиг. 2 график зависимости чувствительности детектора дл  различных толщин алюминиевого покрыти  от толщины радиатора в спектре нейтронов делени  U частиц N(En) 0,770 VEn ехр(-0,776 En), МэВ Крива  1 соответствует толщине покрыО .0 ти  d 10 А , крива  2 - d Ю А, крива  о„о 3 - d 10 А , крива  4 - d 10 А . Крива  5 соответствует чувствительности детектора нейтронного излучени , выбранного в.качестве прототипа, который не содержит экранирующего покрыти . Дл  оценки погрешности расчетов, обусловленной выражением пробега протонов в полиэтилене через пробег протонов в алюминий при толщине покрыти  d 10 А , построены кривые 6 и 7, соответствующие соотношени м R(cH2(Ep) 1.2Rw(Ep)n R(cH2)n(Ep) 1.8RAi(Ep). Близкое |эасположение кривых 6,2 и 7 указывает на устойчивость проведенных расчетов, причем при толщинах алюминиевого покрыти  пор дка 10 А не происходит заметного снижени  чувствительности детектора. Наличие алюминиевой пленки приводит к поглощению в основном низкоэнергетической части спектра протонов отдачи, и каждой толщине покрыти  соответствует минимальна  энерги  нейтронов, начина  с которой протоны отдачи будут достигать коллектора.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   ДЕТЕКТОР НЕЙТРОННОГОИЗЛУЧЕНИЯ , состо щий из корпуса и коллектора, разделенных слорв водородосодержащего радиатора, отличающийс  тем, что, с

   30 целью повышени  точности за счет исключени  погрешности, вносимой накоплением объемного зар да в радиаторе, он; содержит проводйщий слой, нанесенный на поверхность радиатора, а пространство между коллектором и радиатором вакуумировано . На фиг. 3 представлена зависимость чувствительности детектора от энергии нейтронов дл  различных толщин полиэтилена Н и различных толщин алюминиевого покрыти  (d). Таким образом, чувствительность детектора преобразуетс  к пороговому виду, и может быть создан порог с энергией, отсекающей спектр деле|ни  U, что приведет к возможности регистрации быстрых нейтронов с энергией пор дка, 14 Мэв на фоне спектра делени . Предлагаемый детектор позвол ет повыси гь точность измерений и допускает получени  пороговой функции чувствит льности с заранее, заданной величины поррга, который определ етс  толщиной и атомным составом провод щего покрыти . (56) Абрамов А.И. Основы экспериментальных методов  дерной физики. М.: Атомиздат , 1977, с. 507. Дмитриев А.Б. и Малышов Е.К. Нейтронные ионизационные камеры дл  реакторной техники. М.: Атомиздат, 1975, с. 70 Авторское свидетельство СССР № 713293. кл.С 01 Т 3/00, 1979.

   (