Вложенный нейтронный спектрометр - Nested neutron spectrometer

Компоненты вложенного нейтронного спектрометра. По часовой стрелке сверху слева: предусилитель (белый прямоугольник), регулирующие цилиндры (белые цилиндры), MCA (серый прямоугольник), пропорциональный счетчик He-3 и стойка (металлический цилиндр), компьютер сбора данных (желтый) и разные кабели (красный и серый).

В вложенный нейтронный спектрометр (ННС) инструмент, используемый для нейтронная спектроскопия. NNS используется для измерения энергетического спектра нейтронов в нейтронном поле. Этот тип детектора используется как в исследовательских центрах (для характеристики нейтронных полей), так и на рабочих местах, где может встречаться нейтронное излучение, для радиационная защита целей.[1] Из-за сложности, связанной с обнаружением нейтроны, NNS - одна из немногих единиц оборудования, способных точно определять характеристики нейтронного поля.

Принцип работы

NNS работает по тому же принципу, что и Боннер сфера нейтронный спектрометр.[2] Чувствительной частью спектрометра является Гелий-3. пропорциональный счетчик, который обнаруживает нейтроны через реакцию 3Он (п, р)3H. Эта конкретная реакция имеет значительное сечение только при энергии тепловых нейтронов. Для обнаружения нейтронов с более высокой энергией их энергии должны быть уменьшены или «замедлены». Для замедления нейтронов при более высоких энергиях NNS использует различное количество полиэтилена высокой плотности (HDPE). Пропорциональный счетчик He-3 окружен различным количеством HDPE для измерения различных энергетических областей нейтронного поля. Стандартный NNS имеет семь цилиндров из полиэтилена высокой плотности, которые вложены вместе, как русские матрешки, для измерения нейтронов все более высоких энергий.

Пропорциональный счетчик He-3, стоящий рядом с металлической подставкой.
Семь стандартных гнездовых цилиндров HDPE, которые составляют замедляющий узел вложенного нейтронного спектрометра. (Обратите внимание, что крышки цилиндров открыты.)
Семь стандартных гнездовых цилиндров из полиэтилена высокой плотности, которые составляют замедляющий узел вложенного нейтронного спектрометра. (Обратите внимание на то, что цилиндры не закрыты крышками.)

Примеры нейтронных спектров

Ниже показаны спектры двух стандартных калибровочных источников, измеренные NNS.[3] Измеренные спектры (синий) сравниваются со стандартными спектрами ISO (красный). Оба измерения были выполнены NIST центр низкого рассеяния в Вашингтоне, округ Колумбия.

Вложенные измерения нейтронного спектрометра источника нейтронов AmBe. Сравнение со стандартным спектром ISO.
Измерения вложенного нейтронного спектрометра для источника нейтронов без источника Cf. Сравнение со стандартным спектром ISO.

Рекомендации

  1. ^ Й. Атанацкович; В. Матысяк; С. С. Хакмана Витхарана; И. Аслам; Дж. Дюбо и А. Дж. Уэйк (сентябрь 2012 г.). «Исследование нейтронной спектрометрии и дозиметрии на двух исследовательских ядерных реакторах с использованием сферического спектрометра Боннера (BSS), ротационного спектрометра (ROSPEC) и цилиндрического вложенного нейтронного спектрометра (NNS)». Дозиметрия радиационной защиты. 154 (3): 364. Дои:10.1093 / rpd / ncs248.
  2. ^ Ж. Дюбо; и другие. (2010). Новый тип нейтронного спектрометра с использованием вложенного модератора (PDF). IEEE NPSS (Торонто), UOIT, Ошава, Онтарио, 25 и 26 июня 2010 г. Международный семинар по измерениям, контрольно-измерительным приборам и управлению в реальном времени.
  3. ^ Detec (10 июня 2013 г.). «Результаты калибровки NNS» (PDF). Получено 24 июля, 2013.