<<
>>

Расчёт спектральных характеристик сцинтилляционных детекторов с полистирольным сцинтиллятором с добавлением в него бора-10

Известно, что бор-10 обладает аномально высоким (тысячи барн) сечением реакции взаимодействия с нейтронами тепловых и надтепловых энергий, в резуль­тате которой из ядра вылетает альфа-частица. Их энергия составляет примерно 5 МэВ и вызывает мощные сцинтилляции. Зависимость сечения взаимодействия бора-10 с нейтронами от их энергии носит линейно падающий характер в широком интервале энергий (в диапазоне энергий от 1 эВ и до 1 МэВ оно уменьшается более, чем в 1000 раз (см. п. 1.4, рисунок 1.1 главы 1)).

Поэтому добавление этого изотопа в полистирольный сцинтиллятор позволяет резко повысить его чувствительность к нейтронам низких энергий. Технология получения полистирольных сцинтиллято­ров с добавлением бора-10 освоена в России.

С использованием библиотеки программ GEANT-4 был проведен расчёт спектральных характеристик для таких детекторов с толщиной сцинтиллятора (с добавлением бора) 5, 10, 20 и 30 мм. Полученные характеристики представлены на рисунке 2.9. На верхнем рисунке по оси ординат отложено количество излучаемых фотонов на один нейтрон, а на нижнем - амплитуды выходных импульсов детекто­ров. По форме они тождественны, но существенно отличаются от соответствую­щих зависимостей детекторов без добавления бора-10 в сцинтилляторы. При уве­личении толщины сцинтилляторов чувствительность детекторов сначала возрас­тает, достигая максимума при толщине 10 мм, а дальше падает. Это связано с уменьшением светосбора при возрастании толщины сцинтиллятора (см. рису­нок 2.6). Особый интерес представляет зависимость для сцинтилляторов толщиной 5 мм и 10 мм. Если устанавливать различные пороги амплитудной дискриминации

59 выходных импульсов, то от одного детектора можно получать измерительные ка­налы с различными спектральными характеристиками. Этот способ формирования спектральных характеристик детекторов позволит сократить общее число детекто­ров в блоке детектирования без ущерба для детальности восстановления спектров.

Рисунок 2.9 - Спектральные характеристики полистирольных детекторов с добавлением в сцинтиллятор бора-10 (с удельной концентрацией 5 %) для разных толщин сцинтиллятора

<< | >>
Источник: ЛОГВИНОВ ДМИТРИЙ ИВАНОВИЧ. РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ ИССЛЕДОВАНИЯ СПЕКТРАЛЬНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК НЕЙТРОННЫХ ДЕТЕКТОРОВ И МОДЕЛИРОВАНИЕ МНОГОДЕТЕКТОРНОГО НЕЙТРОННОГО СПЕКТРОМЕТРА-ДОЗИМЕТРА. Диссертация на соискание учёной степени кандидата технических наук. Курск, 2019. 2019

Еще по теме Расчёт спектральных характеристик сцинтилляционных детекторов с полистирольным сцинтиллятором с добавлением в него бора-10:

  1. 2.3.4 Расчёт спектральных характеристик сцинтилляционных детекторов с полистирольным сцинтиллятором с добавлением в него 10B с фильтрующими покрытиями
  2. 2.3.2 Расчёт и исследование спектральных характеристик полистирольных детекторов без добавления в них бора-10
  3. Способы получения сцинтилляционных нейтронных детекторов с различными спектральными характеристиками
  4. Методы расчёта спектральных характеристик нейтронных детекторов
  5. Исследования спектральных характеристик сцинтилляционных детекторов с помощью моделирования методом Монте-Карло
  6. ГЛАВА 2 КОНСТРУИРОВАНИЕ И РАСЧЕТ НЕЙТРОННЫХ ДЕТЕКТОРОВ С РАЗНООБРАЗНЫМИ СПЕКТРАЛЬНЫМИ ХАРАКТЕРИСТИКАМИ
  7. Энергетические спектральные характеристики нейтронных детекторов и активационных индикаторов
  8. Предлагаемый метод экспериментального измерения спектральных характеристик нейтронных детекторов
  9. ГЛАВЕ 4 ФОРМИРОВАНИЕ ОПОРНЫХ НЕЙТРОННЫХ ПОЛЕЙ С РАЗНООБРАЗНОЙ ФОРМОЙ СПЕКТРОВ И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ СПЕКТРАЛЬНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК НЕЙТРОННЫХ ДЕТЕКТОРОВ
  10. ЛОГВИНОВ ДМИТРИЙ ИВАНОВИЧ. РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ ИССЛЕДОВАНИЯ СПЕКТРАЛЬНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК НЕЙТРОННЫХ ДЕТЕКТОРОВ И МОДЕЛИРОВАНИЕ МНОГОДЕТЕКТОРНОГО НЕЙТРОННОГО СПЕКТРОМЕТРА-ДОЗИМЕТРА. Диссертация на соискание учёной степени кандидата технических наук. Курск, 2019, 2019