RU137122U1 - Устройство анализа материалов посредством меченых нейтронов - Google Patents

Устройство анализа материалов посредством меченых нейтронов Download PDF

Info

Publication number
RU137122U1
RU137122U1 RU2013150272/28U RU2013150272U RU137122U1 RU 137122 U1 RU137122 U1 RU 137122U1 RU 2013150272/28 U RU2013150272/28 U RU 2013150272/28U RU 2013150272 U RU2013150272 U RU 2013150272U RU 137122 U1 RU137122 U1 RU 137122U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gamma
detector
alpha
neutrons
detectors
Prior art date
Application number
RU2013150272/28U
Other languages
English (en)
Inventor
Анатолий Иванович Климов
Кирилл Алексеевич Балыгин
Максим Донатович Каретников
Евгений Алексеевич Мелешко
Тимур Октаевич Хасаев
Сергей Алексеевич Коротков
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт"
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 бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" filed Critical Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт"
Priority to RU2013150272/28U priority Critical patent/RU137122U1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU137122U1 publication Critical patent/RU137122U1/ru

Links

Images

Landscapes

  • Measurement Of Radiation (AREA)

Abstract

Устройство анализа материалов посредством меченых нейтронов, включающее дейтерий-тритиевый нейтронный генератор со встроенным многопиксельным альфа-детектором, установленный между нейтронным генератором и гамма-детекторами объект исследования, гамма-детекторы на основе неорганического сцинтиллятора, аппаратуру сбора данных, соединенную с ЭВМ и записывающую при условии срабатывания гамма-детектора и альфа-детектора в заданном временном окне величину амплитуды сигнала с гамма-детектора, время появления сигнала с гамма-детектора относительно сигнала от альфа-детектора, номер сработавшего гамма-детектора, номер сработавшего пикселя альфа-детектора, отличающееся тем, что неорганические сцинтилляторы гамма-детекторов содержат кислород, гамма-детекторы установлены таким образом, чтобы на каждый из гамма-детекторов попадали меченые нейтроны, а альфа-детектор расположен таким образом, чтобы альфа-частицы, сопутствующие нейтронам, которые попадают на гамма-детектор, приходили не менее, чем на один пиксел (калибровочный пиксел) альфа-детектора, аппаратура сбора данных снабжена средством измерения спектра сигналов с гамма-детекторов при условии совпадений сигналов в гамма-детекторе и сигналов, регистрируемых калибровочным пикселом альфа-детектора в заданном временном окне, с возможностью автоматической калибровки энергетической шкалы гамма-детектора одновременно с регистрацией событий при облучении исследуемого объекта мечеными нейтронами с использованием полученного спектра сигналов с гамма-детекторов и наличия в нем пиков, возникающих при неупругом рассеянии быстрых нейтронов на ядрах кислоро�

Description

Решение относится к области анализа материалов радиационными методами, измерения вторичной эмиссии при облучении быстрыми нейтронами и может быть использовано для обнаружения и идентификации органических веществ, в том числе взрывчатых веществ.
Одна из главных проблем использования нейтронно-активационного анализа состоит в высоком уровне фоновой загрузки гамма- детекторов при регистрации информационного излучения. Источником фона являются гамма-кванты, испускаемые при взаимодействии нейтронов с гамма-детектором, элементами установки и окружающими предметами, распаде образующихся изотопов и т.д. Существенно снизить уровень регистрируемых фоновых сигналов за счет пространственной и временной селекции событий позволяет метод меченых нейтронов [Боголюбов Е.П., Каретников М.Д., Климов А.И., Короткое С.А., Козлов К.Н., Мелешко Е.А., Осташев И.Е., Хасаев Т.О., Яковлев Г.В. Контрольно- измерительный модуль для экспериментов с мечеными нейтронами // Приборы и техника эксперимента, №5, 2006, С. 67-73.].
Решение ([Балыгин К.А., Каретников М.Д., Климов А.И., Козлов К.Н., Мелешко Е.А., Осташев И.Е., Яковлев Г.В. Исследования характеристик детектирующей аппаратуры для наносекундного метода меченых нейтронов // Приборы и техника эксперимента, №2, 2009, С. 122-132.]) можно рассматривать, как наиболее близкое к предложенному устройству в данной заявке, содержит дейтерий-тритиевый нейтронный генератор со встроенным многопиксельным альфа-детектором, гамма-детекторы на основе неорганического сцинтиллятора;
меченые нейтроны, производимые нейтронным генератором проходят через инспектируемый объект и вызывают испускание гамма-квантов, аппаратура сбора данных при условии срабатывания гамма-детектора и альфа-детектора в заданном временном окне записывает величину амплитуды сигнала с гамма-детектора, время появления сигнала с гамма-детектора относительно сигнала от альфа-детектора, номер сработавшего гамма-детектора, номер сработавшего пикселя альфа-детектора;
По значениям величины амплитуды сигнала с гамма-детектора, времени появления сигнала с гамма-детектора относительно сигнала от альфа-детектора в заданном временном окне, номеру сработавшего гамма-детектора, номеру пикселя альфа-детектора определяют для каждого события энергию гамма- кванта и координаты места его испускания при облучении исследуемого объекта мечеными нейтронами. Данное устройство позволяет увеличить отношение эффект/фон на 2-4 порядка [Балыгин К.А., Каретников М.Д., Климов А.И., Козлов К.Н., Мелешко Е.А., Осташев И.Е., Яковлев Г.В. Исследования характеристик детектирующей аппаратуры для наносекундного метода меченых нейтронов // Приборы и техника эксперимента, №2, 2009, С. 122-132.] по сравнению с аналогичными устройствами без использования метода меченых нейтронов за счет того, что преимущественно регистрируют события (эффект), производимые мечеными нейтронами, а сигналы с гамма-детекторов, возникающие при попадании на него фоновых нейтронов и гамма-квантов не регистрируют, поскольку они не сопровождаются срабатыванием гамма-детектора и альфа-детектора в заданном временном окне. Гамма-детекторы установлены таким образом, чтобы меченые нейтроны в них не попадали. Недостатком устройства является неконтролируемое изменение калибровочной зависимости для гамма-детекторов в ходе эксплуатации, например, при изменении температуры и загрузки детектора. При этом увеличивается погрешность измерения энергии гамма-квантов.
Для уменьшения погрешности измерения энергии гамма-квантов в устройстве на основе метода меченых нейтронов, содержащем дейтерий-тритиевый нейтронный генератор со встроенным многопиксельным альфа-детектором, гамма-детекторы на основе неорганического сцинтиллятора, меченые нейтроны, производимые нейтронным генератором проходят через инспектируемый объект и вызывают испускание гамма-квантов, аппаратуру сбора данных, при условии срабатывания гамма- детектора и альфа-детектора в заданном временном окне записывающую величину амплитуды сигнала с гамма-детектора, время появления сигнала с гамма-детектора относительно сигнала от альфа-детектора, номер сработавшего гамма-детектора, номер сработавшего пикселя альфа-детектора, для регистрации гамма-квантов используют гамма-детекторы с высоким содержанием кислорода, объект исследования устанавливают между нейтронным генератором и гамма-детекторами, гамма-детекторы установлены таким образом, чтобы на каждый из гамма-детекторов попадали меченые нейтроны, а альфа-детектор расположен таким образом, чтобы альфа-частицы, сопутствующие нейтронам, которые попадают на гамма-детектор, приходили не менее, чем на один пиксел (калибровочный пиксел) альфа-детектора, расстояние S между исследуемым объектом и гамма-детекторами вдоль потока меченых нейтронов составляет не менее S=3v·τ, где τ - временное разрешение при измерении альфа-гамма совпадений, v - скорость меченых нейтронов, при условии совпадений сигналов в гамма- детекторе и сигналов, регистрируемых калибровочным пикселом альфа-детекторе в заданном временном окне, производят измерение спектра сигналов с гамма- детекторов, по этому спектру, используя наличие в нем пиков, возникающих при неупругом рассеянии быстрых нейтронов на ядрах кислорода, содержащегося в гамма-детекторах, производят автоматическую калибровку энергетической шкалы гамма-детектора одновременно с регистрацией событий при облучении исследуемого объекта мечеными нейтронами, гамма-детекторы выполнены на основе неорганического сцинтиллятора с высоким содержанием кислорода, например, из германата висмута Bi4Ge3O12 (BGO) или ортосиликата лютеция Lu1.8Y0.2SiO5(Ce) (LYSO).
Таким образом, техническим результатом заявленного предложения является уменьшение погрешности измерения энергии гамма-квантов посредством автоматической калибровки энергетической шкалы гамма-детектора.
Обеспечение указанного технического результата возможно при реализации следующей совокупности существенных признаков.
Устройство анализа материалов посредством меченых нейтронов, включающее дейтерий-тритиевый нейтронный генератор со встроенным многопиксельным альфа-детектором, установленный между нейтронным генератором и гамма- детекторами объект исследования, гамма-детекторы на основе неорганического сцинтиллятора, аппаратуру сбора данных,
при условии срабатывания гамма-детектора и альфа-детектора в заданном временном окне записывающую величину амплитуды сигнала с гамма-детектора, время появления сигнала с гамма-детектора относительно сигнала от альфа-детектора, номер сработавшего гамма-детектора, номер сработавшего пикселя альфа-детектора, причем
неорганические сцинтилляторы гамма-детекторов содержат кислород,
гамма-детекторы установлены таким образом, чтобы на каждый из гамма-детекторов попадали меченые нейтроны,
а альфа-детектор расположен таким образом, чтобы альфа-частицы, сопутствующие нейтронам, которые попадают на гамма-детектор, приходили не менее, чем на один пиксел (калибровочный пиксел) альфа-детектора,
аппаратура сбора данных снабжена средством измерения спектра сигналов с гамма-детекторов при условии совпадений сигналов в гамма-детекторе и сигналов, регистрируемых калибровочным пикселом альфа-детектора в заданном временном окне, с возможностью автоматической калибровки энергетической шкалы гамма-детектора
одновременно с регистрацией событий при облучении исследуемого объекта мечеными нейтронами с использованием полученного спектра сигналов с гамма-детекторов и наличия в нем пиков, возникающих при неупругом рассеянии быстрых нейтронов на ядрах кислорода, содержащегося в гамма-детекторах, расстояние S между исследуемым объектом и гамма-детекторами вдоль потока меченых нейтронов составляет не менее S=3v·τ, где τ - временное разрешение при измерении альфа-гамма совпадений, v - скорость меченых нейтронов.
Предложение по настоящей заявке поясняется следующими иллюстративными материалами.
Фиг. 1 - Схема предлагаемого устройства.
Фиг 2 - Блок-схема экспериментальной модели для осуществления предложенного устройства.
Фиг. 3 - Нумерация пикселей альфа-детектора (вид стороны тритиевой мишени 2).
Фиг. 4 - Спектр гамма-квантов, соответствующий времени прохождения нейтронами исследуемого объекта 7.
Фиг. 5 - Спектр гамма-квантов, соответствующий времени прохождения нейтронами гамма-детектора 8.
Позициями на иллюстрациях обозначены:
1 - нейтронный генератор,
2 - пучок дейтронов,
3 - тритиевая мишень,
4 - нейтроны,
5 - альфа-частицы,
6 - позиционно-чувствительный (многопиксельный) альфа-детектор,
7 - исследуемый объект,
8 - гамма- детекторы,
9 - система сбора данных,
10 - ЭВМ.
Ионный источник нейтронного генератора 1 создает пучок дейтронов 2, падающий на тритиевую мишень 3. В реакции взаимодействия дейтерия с тритием T(d,n)He4 образуются быстрые нейтроны 4 и альфа-частицы 5 (He4), причем начальная энергия и направление движения нейтрона и сопутствующей альфа-частицы однозначно связаны и определяются законами сохранения энергии и импульса в данной ядерной реакции:
Figure 00000002
где pd, pn, pα - импульс дейтрона, нейтрона и α-частицы, соответственно; θα-d - угол между направлениями вылета альфа-частицы и дейтрона, θn-d - угол между направлениями вылета нейтрона и дейтрона, Q - энергия T(d,n)He4 реакции ≈17.6 МэВ.
В нейтронный генератор встроен позиционно-чувствительный (многопиксельный) альфа-детектор 6, который фиксирует номер (координаты) Rα сработавшего пиксела и время регистрации альфа-частиц tα, что позволяет, вводя поправку на скорость альфа-частицы (~1.3 см/нс), определять время вылета и направление движения альфа-частицы. По этим данным, используя соотношения (1), можно определить время вылета, направление движения и энергию (скорость) нейтрона, т.е. «пометить» нейтрон сопутствующей зарегистрированной альфа-частицей.
Энергия меченых нейтронов составляет около 14 МэВ (скорость 5·107 м/с). При прохождении нейтрона с такой энергией в органическом веществе, находящемся в исследуемом объекте 7, одной из наиболее вероятных реакций взаимодействия нейтрона с веществом является реакция неупругого рассеяния нейтрона (n, n', γ) на ядрах углерода, азота и кислорода с испусканием гамма-квантов. Гамма-кванты регистрируют гамма-детекторами 8, при этом измеряется время регистрации гамма-кванта tγ. Учитывая известную скорость нейтрона, по разнице времени между регистрацией альфа-частицы и гамма кванта Δt=tγ-tα можно определить расстояние L от мишени 3 нейтронного генератора до места испускания гамма-кванта в результате неупругого рассеяния меченого нейтрона в исследуемом объекте. Зная расстояние L и направление движения меченого нейтрона, можно определить пространственные координаты места, где произошло испускание гамма- кванта при неупругом рассеянии меченого нейтрона в исследуемом объекте.
Энергия гамма-кванта несет информацию о ядре-рассеивателе. При неупругом рассеянии быстрых нейтронов возникает гамма-излучение, спектр которого является сигнатурным, т.е. уникальным для различных химических элементов. В Таблице приведены энергии линий гамма-излучения, испускаемые при неупругом рассеянии нейтронов на ядрах азота, кислорода и углерода и используемые для идентификации этих элементов.
Таблица
Химический элемент Энергия гамма-кванта, МэВ Сечение, барн
Углерод 4,44 185
Кислород 2,74 52,7
3,76 48,5
6,12 149,3
6.91 50.30
7.12 57.12
Азот 2.313 49.2
3.685 29.8
5.106 37.6
Система сбора данных 9 регистрирует события в режиме совпадений, т.е. при условии одновременного срабатывания гамма-детектора и альфа-детектора в заданном временном окне. Информация о событии передается в ЭВМ 10 и включает четыре параметра: а) величину сигнала Q с гамма-детектора, б) время Δt регистрации сигнала от гамма-детектора относительно сигнала от альфа-детектора в заданном временном окне, в) номер сработавшего гамма-детектора, г) номер сработавшего пикселя альфа-детектора. В альфа-детектор попадает небольшая часть (1-2%) от общего потока альфа-частиц с мишени. Поскольку фоновые сигналы с гамма-детектора (которые не сопровождаются сигналом с альфа-детектора в заданном временном окне) не регистрируются, метод меченых нейтронов позволяет существенно увеличить отношение сигнал/фон.
В методе меченых нейтронов для регистрации гамма-квантов наиболее эффективно использовать гамма-детекторы на основе неорганических сцинтилляторов (NaI, LYSO, BaF2, Bi4Ge3O12, Lu1.8Y0.2SiO5(Ce), сопряженных с фотоэлектронными умножителями (ФЭУ). Энергия гамма-кванта определяется путем измерения величины сигнала Q с гамма-детектора. В качестве такого сигнала может использоваться заряд, собираемый на аноде ФЭУ, максимальная амплитуда тока на аноде ФЭУ и т.д. Для определения энергии гамма-квантов W путем измерения сигнала 6 необходима калибровка гамма-детекторов с помощью облучения гамма-квантами с известной энергией, например, образующимися при радиоактивном распаде радиоактивных изотопов (например, Co-60 или Cs-137) или при неупругом рассеянии нейтронов на некоторых веществах, сопровождаемых испусканием гамма-квантов нескольких линий, например, углерод, азот, кислород, алюминий (см. Таблицу). При использовании гамма-детекторов на основе неорганических сцинтилляторов сигнал Q линейно зависит от поглощенной энергии W [Ю.К. Акимов. Детекторы ядерных излучений на основе неорганических сцинтилляторов. Физика элементарных частиц и атомного ядра, Т. 25, вып. 1, 1994, с. 229-284.], и калибровка производится по двум линиям спектра гамма-квантов W1 и W2, соответствующих сигналу Q1 и Q2, соответственно, а энергия гамма-кванта находится по из соотношения:
Figure 00000003
где калибровочные коэффициенты a и b определяются из уравнений:
Figure 00000004
Figure 00000005
Если Q=0 при W=0, то калибровка производится по одной линии спектра гамма-квантов W1, соответствующей сигналу Q1 и калибровочные коэффициенты равны:
Figure 00000006
При изменении влияющих факторов, например, температуры или загрузки детектора калибровочный коэффициент b в калибровочной зависимости (2) неконтролируемо изменяется, что приводит к увеличению погрешности определения энергии гамма-кванта.
В уровне техники не известно средство того же назначения, что и заявленная полезная модель, которому присущи все приведенные в независимом пункте формулы полезной модели существенные признаки, включая характеристику назначения, следовательно, предложенное устройство является новым.
Предложенное устройство может быть использовано в промышленности для измерения содержания кислорода, азота, углерода в материале, в частности, в системах обнаружения взрывчатых веществ. Предлагаемое устройство позволяет проводить измерения в контролируемых объектах без нарушения целостности объекта.
Следовательно, предложенное устройство является промышленно применимым и социально приемлемым.
Дополнительные пояснения к иллюстрациям.
Блок-схема экспериментальной модели для осуществления предложенного устройства представлена на Фиг. 2.
Нумерация пикселей альфа-детектора (вид стороны тритиевой мишени 2) приведена на Фиг. 3. Исследуемый объект представляет собой куб со стороной 0,1 м из графита.
Нейтронный генератор 1 с встроенным многопиксельным альфа-детектором 6 испускает меченые нейтроны, при испускании меченого нейтрона время его вылета и направление движения регистрируется альфа-детектором. Исследуемый объект 7 помещают между нейтронным генератором 1 и гамма-детектором 8 на основе кристалла Bi4Ge3O12, причем расстояние между исследуемым объектом 7 и гамма-детектором 8 составляет 0,45 м (временное разрешение системы при использовании гамма-детекторов на основе кристалла Bi4Ge3O12 составляет 3·10-9 с [Балыгин К.А., Каретников М.Д., Климов А.И., Козлов К.Н., Мелешко Е.А., Осташев И.Е., Яковлев Г.В. Исследования характеристик детектирующей аппаратуры для наносекундного метода меченых нейтронов // Приборы и техника эксперимента, №2, 2009, С. 122-132.]). Часть меченых нейтронов, испускаемых нейтронным генератором 1, проходит через исследуемый объект 7. При этом испускаются гамма-кванты в результате неупругого рассеяния нейтронов на ядрах исследуемого объекта 7. При условии срабатывания гамма-детектора 8 и альфа-детектора 6 в заданном временном окне система сбора данных 9 регистрирует события (альфа-гамма совпадения) При регистрации каждого события записывают четыре параметра: величину амплитуды сигнала с гамма-детектора, время появления сигнала с гамма-детектора относительно сигнала от альфа-детектора в заданном временном окне, номер сработавшего гамма- детектора, номер пикселя альфа-детектора. По этим параметрам определяют энергию гамма-кванта и координаты места его испускания при облучении исследуемого объекта мечеными нейтронами для проведения элементного анализа исследуемого объекта. Часть меченых нейтронов, сопутствующая альфа-частица которым регистрируется пикселем №2 (Фиг. 3), попадает на гамма-детектор 8 и возбуждает реакции неупругого рассеяния нейтронов с вылетом гамма-квантов на ядрах кислорода, входящего в состав гамма-детектора 8, которые регистрируются гамма-детектором 8. При условии срабатывания гамма-детектора 8 и альфа-детектора 6 в заданном временном окне система сбора данных 9 регистрирует события. По спектру величин сигналов с гамма-детектора 8 ЭВМ 10 определяет величины сигнала с гамма-детектора 6 (Q1 и Q2), соответствующие энергиям двух пиков (W1=3,76 МэВ и W2=6,12 МэВ) спектра неупругого рассеяния нейтронов на ядрах кислорода (табл.1), входящего в состав рабочего тела гамма-детектора 8.
На Фиг. 4 показан спектр гамма-квантов, соответствующий времени прохождения нейтронами исследуемого объекта 7, при совпадении в заданном временном окне сигналов пикселя №5 (регистрирующим альфа-частицы, сопутствующие нейтронам, проходящим через исследуемый объект 7) альфа-детектора 6 и гамма-детектора 8, где виден характерный спектр гамма-квантов неупругого рассеяния на углероде (материале объекта 7). На Фиг. 5 показан спектр гамма-квантов, соответствующий времени прохождения нейтронами гамма-детектора 8, при совпадении в заданном временном окне сигналов пикселя №2 альфа-детектора (калибровочного пикселя) и гамма-детектора 8, где хорошо видны линии кислорода 3,76 МэВ и 6,13 МэВ, входящего в состав гамма-детектора 5.
При условии срабатывания гамма-детектора и альфа-детектора в заданном временном окне система сбора данных 9 регистрирует события. По спектру величин сигналов с гамма-детектора 6 ЭВМ 10 определяет величины сигнала с гамма-детектора 6 (Q1 и Q2), соответствующие энергиям двух пиков (W1=3,76 МэВ и W2=6,12 МэВ) спектра неупругого рассеяния нейтронов на ядрах кислорода (табл.1), входящего в состав рабочего тела гамма-детектора 8. По соотношениям (3) и (4) определяют коэффициенты скорректированной калибровочной зависимости (2), связывающая величину сигнала с гамма-детектора 8 Q и энергию гамма-кванта W, и автоматически изменяют калибровочную зависимость.
Погрешность измерений ΔW энергии гамма-кванта можно представить как сумму случайной δ и систематической θ погрешности
Figure 00000007
Поскольку сигналы с гамма-детектора, регистрируемые в составе событий для проведения элементного анализа исследуемого объекта и автоматической калибровки, получены при одинаковой температуре и загрузки гамма-детектора, коэффициент b в соотношении (2) для них одинаковый. Следовательно, систематическая погрешность измерения энергии гамма- квантов, обусловленная изменением температуры сцинтиллятора или загрузки детектора, в заявляемом устройстве отсутствует (θ), а погрешность ΔW равна
Figure 00000008
где ε - энергетическое разрешение гамма- детектора, измеряемое по полной ширине пика на полувысоте (FWHM) на энергетическом спектре. Например, энергия гамма-квантов, испускаемых при неупругом рассеянии быстрых нейтронов на ядрах углерода, составляет 4,44 МэВ. Энергетическое разрешение гамма-детектора на этой линии составляет ε=4%, следовательно, ΔW=0,076 МэВ.
Температурный коэффициент сцинтиллятора Bi4Ge3O12 k составляет 0,011/град [4. Gironneta J., Mikhailikc V.B., Krausc H., de Marcillaca P., Coron N. Scintillation studies of Bi4Ge3O12 (BGO) down to a temperature of 6 K // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research, Section A, Volume 594, Issue 3, 2008, P. 358-361]. При работе изменение температуры ΔT сцинтиллятора за счет нагрева со стороны фотоэлектронного умножителя составляет 3 град/C. При отсутствие автоматической калибровки (в устройстве прототипе) систематическая погрешность измерения энергии гамма-кванта определяется выражением
Figure 00000009
и для линии 4,44 МэВ равна 0,132 МэВ, а суммарная погрешность (формула (6)) составляет 0,208 МэВ, что более чем в 3 раза превышает значение погрешности, достижимую при использовании заявляемого устройства.

Claims (1)

  1. Устройство анализа материалов посредством меченых нейтронов, включающее дейтерий-тритиевый нейтронный генератор со встроенным многопиксельным альфа-детектором, установленный между нейтронным генератором и гамма-детекторами объект исследования, гамма-детекторы на основе неорганического сцинтиллятора, аппаратуру сбора данных, соединенную с ЭВМ и записывающую при условии срабатывания гамма-детектора и альфа-детектора в заданном временном окне величину амплитуды сигнала с гамма-детектора, время появления сигнала с гамма-детектора относительно сигнала от альфа-детектора, номер сработавшего гамма-детектора, номер сработавшего пикселя альфа-детектора, отличающееся тем, что неорганические сцинтилляторы гамма-детекторов содержат кислород, гамма-детекторы установлены таким образом, чтобы на каждый из гамма-детекторов попадали меченые нейтроны, а альфа-детектор расположен таким образом, чтобы альфа-частицы, сопутствующие нейтронам, которые попадают на гамма-детектор, приходили не менее, чем на один пиксел (калибровочный пиксел) альфа-детектора, аппаратура сбора данных снабжена средством измерения спектра сигналов с гамма-детекторов при условии совпадений сигналов в гамма-детекторе и сигналов, регистрируемых калибровочным пикселом альфа-детектора в заданном временном окне, с возможностью автоматической калибровки энергетической шкалы гамма-детектора одновременно с регистрацией событий при облучении исследуемого объекта мечеными нейтронами с использованием полученного спектра сигналов с гамма-детекторов и наличия в нем пиков, возникающих при неупругом рассеянии быстрых нейтронов на ядрах кислорода, содержащегося в гамма-детекторах, расстояние S между исследуемым объектом и гамма-детекторами вдоль потока меченых нейтронов составляет не менее S=3v·τ, где τ - временное разрешение при измерении альфа-гамма совпадений, v-скорость меченых нейтронов.
    Figure 00000001
RU2013150272/28U 2013-11-12 2013-11-12 Устройство анализа материалов посредством меченых нейтронов RU137122U1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013150272/28U RU137122U1 (ru) 2013-11-12 2013-11-12 Устройство анализа материалов посредством меченых нейтронов

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013150272/28U RU137122U1 (ru) 2013-11-12 2013-11-12 Устройство анализа материалов посредством меченых нейтронов

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU137122U1 true RU137122U1 (ru) 2014-01-27

Family

ID=49957283

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013150272/28U RU137122U1 (ru) 2013-11-12 2013-11-12 Устройство анализа материалов посредством меченых нейтронов

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU137122U1 (ru)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2685047C1 (ru) * 2018-03-23 2019-04-16 Общество с ограниченной ответственностью "Диамант" Устройство и способ определения элементного состава материалов методом меченых нейтронов
RU2690041C1 (ru) * 2018-07-11 2019-05-30 Общество с ограниченной ответственностью "Диамант" Способ и система для обнаружения опасных веществ, находящихся в вагонах грузовых поездов с использованием метода меченых нейтронов
RU207121U1 (ru) * 2021-06-22 2021-10-13 Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Всероссийский Научно-Исследовательский Институт Автоматики Им.Н.Л.Духова" (Фгуп "Внииа") Устройство обнаружения взрывчатых веществ методом меченых нейтронов с активной радиационной защитой
RU210383U1 (ru) * 2021-12-23 2022-04-14 Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Всероссийский Научно-Исследовательский Институт Автоматики Им.Н.Л.Духова" (Фгуп "Внииа") Нейтронный блок сепаратора алмазосодержащей руды
RU215240U1 (ru) * 2022-07-15 2022-12-05 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") Чувствительный элемент блока механической калибровки

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2685047C1 (ru) * 2018-03-23 2019-04-16 Общество с ограниченной ответственностью "Диамант" Устройство и способ определения элементного состава материалов методом меченых нейтронов
WO2019182482A1 (ru) * 2018-03-23 2019-09-26 Общество с ограниченной ответственностью "Диамант" Устройство и способ определения элементного состава материалов методом меченых нейтронов
RU2690041C1 (ru) * 2018-07-11 2019-05-30 Общество с ограниченной ответственностью "Диамант" Способ и система для обнаружения опасных веществ, находящихся в вагонах грузовых поездов с использованием метода меченых нейтронов
RU207121U1 (ru) * 2021-06-22 2021-10-13 Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Всероссийский Научно-Исследовательский Институт Автоматики Им.Н.Л.Духова" (Фгуп "Внииа") Устройство обнаружения взрывчатых веществ методом меченых нейтронов с активной радиационной защитой
RU210383U1 (ru) * 2021-12-23 2022-04-14 Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Всероссийский Научно-Исследовательский Институт Автоматики Им.Н.Л.Духова" (Фгуп "Внииа") Нейтронный блок сепаратора алмазосодержащей руды
RU215240U1 (ru) * 2022-07-15 2022-12-05 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") Чувствительный элемент блока механической калибровки
RU215718U1 (ru) * 2022-07-15 2022-12-22 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") Блок калибровки гамма-спектрометра механический
RU215719U1 (ru) * 2022-07-25 2022-12-22 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") Устройство нейтронного анализа с встроенным блоком калибровки механическим

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8058624B2 (en) Method of detection of fast neutrons
US20050023479A1 (en) Neutron and gamma ray monitor
RU137122U1 (ru) Устройство анализа материалов посредством меченых нейтронов
Madden et al. An imaging neutron/gamma-ray spectrometer
US3602713A (en) Passive moisture meter
Naqvi et al. Detection efficiency of low levels of boron and cadmium with a LaBr3: Ce scintillation detector
US8110807B2 (en) Rediation detector system for locating and identifying special nuclear material in moving vehicles
Ryzhikov et al. Advanced multilayer composite heavy-oxide scintillator detectors for high-efficiency fast neutron detection
Ryzhikov et al. Fast neutron detectors and portal monitors based on solid-state heavy-oxide scintillators
Ryzhikov et al. The use of fast and thermal neutron detectors based on oxide scintillators in inspection systems for prevention of illegal transportation of radioactive substances
RU2308740C1 (ru) Способ обнаружения источника проникающих излучений
Proctor et al. Detecting fissionable materials in a variety of shielding matrices via delayed gamma and neutron photofission signatures—Part 2: Experimental results
Kolesnikov et al. Characteristics of ZnS (Ag)+ 6LiF Scintillator-Based Detector Used as a Neutron Dosimeter
RU56003U1 (ru) Детектор нейтронов и гамма-квантов
Kim et al. Development of a CsI (Tl) scintillator based gamma probe for the identification of nuclear materials in unknown areas
Matsumoto et al. Development of a Neutron Detection System using an LGB Scintillator for Precise Measurements of Epi-Thermal Neutrons
Ryzhikov et al. The highly efficient gamma-neutron detector for control of fissionable radioactive materials
KR20140062292A (ko) 중성자에 의한 핵분열 반응 및 저온검출기를 이용한 핵물질 측정방법 및 이에 사용되는 장치
RU2502986C1 (ru) Способ нейтронной радиографии
Perry et al. A high-efficiency NaI (Tl) detector array with position sensitivity for experiments with fast exotic beams
RU2347241C1 (ru) Детектор для регистрации ионизирующих излучений
Boo et al. Coded-aperture Gamma Imager for the Measurement of Ambient Dose Equivalent Rate
Recker Enabling Mobile Neutron Detection Systems with CLYC
Grozdanov et al. Optimization of” Romashka” setup for investigation of (n, n γ)-reactions with tagged neutrons method
RU100271U1 (ru) Устройство для обнаружения взрывчатых веществ

Legal Events

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

Effective date: 20161113