RU2012107149A - Устройство и способ для детектирования нейтронов с помощью поглощающих нейтроны калориметрических гамма-детекторов - Google Patents
Устройство и способ для детектирования нейтронов с помощью поглощающих нейтроны калориметрических гамма-детекторов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2012107149A RU2012107149A RU2012107149/28A RU2012107149A RU2012107149A RU 2012107149 A RU2012107149 A RU 2012107149A RU 2012107149/28 A RU2012107149/28 A RU 2012107149/28A RU 2012107149 A RU2012107149 A RU 2012107149A RU 2012107149 A RU2012107149 A RU 2012107149A
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- scintillator
- gamma
- gamma ray
- energy
- ray scintillator
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
- G01T3/00—Measuring neutron radiation
- G01T3/06—Measuring neutron radiation with scintillation detectors
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
- G01T3/00—Measuring neutron radiation
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Measurement Of Radiation (AREA)
Abstract
1. Устройство для детектирования нейтронного излучения, предпочтительно тепловых нейтронов, содержащеегамма-лучевой сцинтиллятор, содержащий неорганический материал с длиной ослабления Lменее 10 см, предпочтительно менее 5 см для гамма-лучей с энергией 5 МэВ для обеспечения высокой способности торможения гамма-излучения для энергичных гамма-лучей в гамма-лучевом сцинтилляторе,причем гамма-лучевой сцинтиллятор содержит компоненты, для которых умножение сечения захвата нейтрона на концентрацию дает длину поглощения Lдля тепловых нейтронов, которая больше 0,5 см, но меньше пятикратной длины ослабления L, предпочтительно меньше двукратной длины ослабления Lдля гамма-лучей с энергией 5 МэВ в сцинтилляторе, причем нейтрон-поглощающие компоненты гамма-лучевого сцинтиллятора высвобождают энергию, сообщенную возбужденным ядрам после захвата нейтрона, в основном посредством гамма-излучения,причем гамма-лучевой сцинтиллятор имеет диаметр или длину края по меньшей мере 50% L, предпочтительно по меньшей мере Lдля поглощения существенной части энергии гамма-лучей, выделяемой после захвата нейтрона в сцинтилляторе,устройство дополнительно содержит детектор света, оптически соединенный с гамма-лучевым сцинтиллятором, для детектирования количества света в гамма-лучевом сцинтилляторе, упомянутое устройство дополнительно содержит оценивающее приспособление, соединенное с детектором света, причем это приспособление способно определять количество света, детектируемого детектором света для одного события сцинтилляции, причем это количество находится в известном соотношении с энергией, сообщаемой гамма-излучением �
Claims (20)
1. Устройство для детектирования нейтронного излучения, предпочтительно тепловых нейтронов, содержащее
гамма-лучевой сцинтиллятор, содержащий неорганический материал с длиной ослабления Lg менее 10 см, предпочтительно менее 5 см для гамма-лучей с энергией 5 МэВ для обеспечения высокой способности торможения гамма-излучения для энергичных гамма-лучей в гамма-лучевом сцинтилляторе,
причем гамма-лучевой сцинтиллятор содержит компоненты, для которых умножение сечения захвата нейтрона на концентрацию дает длину поглощения Ln для тепловых нейтронов, которая больше 0,5 см, но меньше пятикратной длины ослабления Lg, предпочтительно меньше двукратной длины ослабления Lg для гамма-лучей с энергией 5 МэВ в сцинтилляторе, причем нейтрон-поглощающие компоненты гамма-лучевого сцинтиллятора высвобождают энергию, сообщенную возбужденным ядрам после захвата нейтрона, в основном посредством гамма-излучения,
причем гамма-лучевой сцинтиллятор имеет диаметр или длину края по меньшей мере 50% Lg, предпочтительно по меньшей мере Lg для поглощения существенной части энергии гамма-лучей, выделяемой после захвата нейтрона в сцинтилляторе,
устройство дополнительно содержит детектор света, оптически соединенный с гамма-лучевым сцинтиллятором, для детектирования количества света в гамма-лучевом сцинтилляторе, упомянутое устройство дополнительно содержит оценивающее приспособление, соединенное с детектором света, причем это приспособление способно определять количество света, детектируемого детектором света для одного события сцинтилляции, причем это количество находится в известном соотношении с энергией, сообщаемой гамма-излучением в гамма-лучевом сцинтилляторе, причем оценивающее приспособление выполнено с возможностью классифицировать детектируемое излучение как нейтроны, когда измеренная полная гамма-энергия Esum выше 2,614 МэВ.
2. Устройство по предыдущему пункту, в котором дополнительно оценивающее приспособление выполнено с возможностью классифицировать детектируемое излучение как нейтроны, когда измеренная полная гамма-энергия ниже заранее определенного порога, предпочтительно ниже 10 МэВ.
3. Устройство по п.1, в котором гамма-лучевой сцинтиллятор содержит в качестве составной части по меньшей мере один из элементов, а именно хлор (Cl), марганец (Mn), кобальт (Co), селен (Se), бром (Br), иод (I), цезий (Cs), празеодим (Pr), лантан (La), гольмий (Ho), иттербий (Y), лютеций (Lu), гафний (Hf), тантал (Ta), вольфрам (W) или ртуть (Hg).
4. Устройство по предыдущему пункту, в котором гамма-лучевой сцинтиллятор выбран из группы, содержащей вольфрамат свинца (PWO), иодид натрия (NaI), иодид цезия (CsI) или бромид лантана (LaBr3).
5. Устройство по п.1, в котором гамма-лучевой сцинтиллятор содержит в качестве активатора или легирующей присадки по меньшей мере один из элементов кадмий (Cd), самарий (Sm), диспрозий (Dy), европий (Eu), гадолиний (Gd), иридий (Ir), индий (In) или ртуть (Hg).
6. Устройство по предыдущему пункту, в котором гамма-лучевой сцинтиллятор выбран из группы, содержащей европий, легированный иодидом стронция (SI2) или фторидом кальция (CaF2).
7. Устройство по п.1, в котором гамма-лучевой сцинтиллятор разделен по меньшей мере на три отдельные части, причем каждая из этих частей соединена с детектором света так, чтобы можно было различать сигналы из разных частей, причем оценивающее приспособление выполнено с возможностью классифицировать детектируемое излучение как нейтроны, когда по меньшей мере две разные части детектируют сигнал, обусловленный гамма-взаимодействием, после захвата нейтрона в нейтрон-поглощающих компонентах гамма-лучевого сцинтиллятора.
8. Устройство по предыдущему пункту, в котором детектор света, позволяющий различать сигналы из разных частей гамма-лучевого сцинтиллятора, представляет собой многоанодную фотоумножительную трубку.
9. Устройство по п.1, в котором гамма-лучевой сцинтиллятор по меньшей мере частично окружен экранной секцией, причем экранная секция содержит сцинтиллятор, свет, изучаемый сцинтиллятором, измеряется детектором света, причем выходные сигналы детектора света оцениваются общим оценивающим приспособлением устройства.
10. Устройство по предыдущему пункту, в котором оценивающее приспособление выполнено с возможностью классифицировать детектируемое излучение как нейтроны, когда никакой сигнал с энергией, превышающей определенный порог экранирования, не детектируется из сцинтиллятора экранной секции в течение одного и того же временного интервала (антисовпадение), причем порог экранирования определяется согласно этапам
измерения толщины t (в см) сцинтиллятора в третьей секции,
определения энергии Emin (в МэВ), соответствующей энергетическому вкладу минимально ионизирующих частиц, покрывающих расстояние t в сцинтилляторе, путем умножения толщины на плотность материала сцинтиллятора, в г/см3, и потерю энергии минимально ионизирующих частиц в сцинтилляторе, в МэВ/(г/см2),
задания порога экранирования ниже энергии.
11. Устройство по предыдущему пункту, в котором экранная секция оптически соединена с детектором света гамма-лучевого сцинтиллятора, и оценивающее приспособление выполнено с возможностью различать сигналы из гамма-лучевого сцинтиллятора и экранной секции по их свойствам сигнала.
12. Устройство по предыдущему пункту, в котором цветосдвигающий элемент установлен между сцинтиллятором экранной секции и фотодетектором.
13. Устройство по п.9, в котором сцинтиллятор выбран из группы материалов, содержащей составные части с низким атомным номером Z, служащие в качестве замедлителя нейтронов для быстрых нейтронов.
14. Способ детектирования нейтронов, предпочтительно тепловых нейтронов, с использованием устройства по п.1, содержащий этапы, на которых
захватывают нейтрон в гамма-лучевом сцинтилляторе,
измеряют свет, излучаемый из гамма-лучевого сцинтиллятора в результате потери энергии гамма-излучения,
определяют полную потерю энергии гамма-излучения после захвата нейтрона из света, излучаемого из гамма-лучевого сцинтиллятора упомянутого устройства, и
классифицируют событие как захват нейтрона, когда измеренная полная потеря энергии выше 2,614 МэВ.
15. Способ по предыдущему пункту, в котором событие классифицируется как захват нейтрона, только когда измеренная полная потеря энергии ниже заранее определенного порога, предпочтительно ниже 10 МэВ.
16. Способ детектирования нейтронов, предпочтительно тепловых нейтронов, с использованием устройства по п.7, содержащий этапы, на которых
захватывают нейтрон в гамма-лучевом сцинтилляторе,
измеряют свет, излучаемый из гамма-лучевого сцинтиллятора в результате потери энергии гамма-излучения,
определяют полную потерю энергии гамма-излучения после захвата нейтрона из света, излучаемого из гамма-лучевого сцинтиллятора, и
классифицируют событие как захват нейтрона, когда измеренная полная потеря энергии выше 2,614 МэВ и когда потеря энергии измеряется по меньшей мере в двух частях гамма-сцинтиллятора.
17. Способ детектирования нейтронов, предпочтительно тепловых нейтронов, с использованием устройства по п.9, содержащий этапы, на которых
захватывают нейтрон в гамма-лучевом сцинтилляторе,
измеряют свет, излучаемый из гамма-лучевого сцинтиллятора в результате потери энергии гамма-излучения,
определяют полную потерю энергии гамма-излучения после захвата нейтрона из света, излучаемого из гамма-лучевого сцинтиллятора,
классифицируют событие как захват нейтрона, когда измеренная полная потеря энергии выше 2,614 МэВ, и
когда никакой сигнал с энергией, превышающей определенный порог экранирования, не детектируется из экранного сцинтиллятора в течение одного и того же временного интервала (антисовпадение), порог экранирования определяется согласно этапам, на которых
измеряют толщину t (в см) экранного сцинтиллятора,
определяют энергию Emin (в МэВ), соответствующую энергетическому вкладу минимально ионизирующих частиц, покрывающих расстояние t в экранном сцинтилляторе, путем умножения толщины на плотность материала сцинтиллятора, в г/см3, и потерю энергии минимально ионизирующих частиц в сцинтилляторе, в МэВ/(г/см2),
задают порог экранирования ниже энергии.
18. Способ по предыдущему пункту, в котором полная потеря энергии гамма-излучения после захвата нейтрона определяется из света, излучаемого из гамма-лучевого сцинтиллятора и экранного сцинтиллятора.
19. Способ по п.17 или 18, в котором событие классифицируется как захват нейтрона, только когда полная потеря энергии гамма-излучения после захвата нейтрона ниже заранее определенного порога, предпочтительно ниже 10 МэВ.
20. Способ по п.17 или 18, в котором событие классифицируется как внешнее гамма-излучение, если в экранном сцинтилляторе наблюдается потеря энергии ниже порога экранирования, но в гамма-лучевом сцинтилляторе потеря энергии не наблюдается.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/EP2009/059692 WO2011012155A1 (en) | 2009-07-27 | 2009-07-27 | Apparatus and method for neutron detection with neutron-absorbing calorimetric gamma detectors |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2012107149A true RU2012107149A (ru) | 2013-09-10 |
RU2501040C2 RU2501040C2 (ru) | 2013-12-10 |
Family
ID=42175558
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012107149/28A RU2501040C2 (ru) | 2009-07-27 | 2009-07-27 | Устройство и способ для детектирования нейтронов с помощью поглощающих нейтроны калориметрических гамма-детекторов |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20120074326A1 (ru) |
JP (1) | JP2013500481A (ru) |
CN (1) | CN102498416A (ru) |
CA (1) | CA2771904A1 (ru) |
IL (1) | IL217805A0 (ru) |
RU (1) | RU2501040C2 (ru) |
WO (1) | WO2011012155A1 (ru) |
Families Citing this family (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013500480A (ja) * | 2009-07-27 | 2013-01-07 | フリール・ラディエーション・ゲーエムベーハー | 捕獲ガンマ線熱量測定による中性子検出用の装置及び方法 |
US9201160B2 (en) | 2013-11-08 | 2015-12-01 | Baker Hughes Incorporated | Measurement of downhole gamma radiation by reduction of compton scattering |
WO2015102558A1 (en) * | 2013-12-30 | 2015-07-09 | Halliburton Energy Services, Inc. | Systems and methods for neutron detection in nuclear logging tools |
US9291580B2 (en) * | 2014-07-11 | 2016-03-22 | Sabia Inc. | Prompt gamma neutron activation substance analyzers |
US9617805B1 (en) * | 2014-08-14 | 2017-04-11 | Christopher M. Lafitte | Swivel assembly and disassembly apparatuses and methods |
CN104614754B (zh) * | 2015-01-26 | 2017-08-25 | 苏州瑞派宁科技有限公司 | 组合闪烁晶体、组合闪烁探测器及辐射探测设备 |
WO2016187447A1 (en) * | 2015-05-19 | 2016-11-24 | Protonvda Inc. | A proton imaging system for optimization of proton therapy |
US9528952B1 (en) * | 2016-05-17 | 2016-12-27 | Westinghouse Electric Company Llc | Pulsed neutron generated prompt gamma emission measurement system for surface defect detection and analysis |
CN109313276B (zh) * | 2016-05-30 | 2023-07-04 | 国立大学法人京都大学 | 伽马射线图像获取装置及伽马射线图像获取方法 |
CN109983364A (zh) * | 2016-11-15 | 2019-07-05 | 赛默飞世尔科学测量技术有限公司 | 中子辐射检测***和方法 |
CN109143317B (zh) * | 2017-06-16 | 2023-05-16 | 中国辐射防护研究院 | 利用CsI闪烁体降低γ射线干扰的中子探测方法及设备 |
RU2663683C1 (ru) * | 2017-12-01 | 2018-08-08 | Федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" | Способ регистрации нейтронов и устройство для его осуществления |
CN113614577A (zh) | 2018-11-13 | 2021-11-05 | 菲力尔探测公司 | 使用模块化检测***和方法进行辐射源的基于遮挡的定向和定位 |
CN109557575A (zh) * | 2018-12-17 | 2019-04-02 | 中国原子能科学研究院 | 一种中子多重性测量装置及其使用方法 |
CN109613602A (zh) * | 2018-12-25 | 2019-04-12 | 中国辐射防护研究院 | 一种掺铟玻璃测量中子的方法 |
WO2021175427A1 (en) | 2020-03-05 | 2021-09-10 | Target Systemelektronik Gmbh & Co. Kg | Method for determining the neutron flux by using a portable radionuclide identification device (rid) comprising scintillation material with iodine |
CN111341838B (zh) * | 2020-03-09 | 2021-05-07 | 华东师范大学 | 硅同位素Si-30在抗中高能中子辐射半导体材料或半导体器件的应用 |
RU2743849C1 (ru) * | 2020-04-23 | 2021-02-26 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") | Ионизационная камера деления для регистрации быстрых нейтронов |
EP4295178A1 (en) | 2021-02-19 | 2023-12-27 | Target Systemelektronik GmbH & Co. KG | Neutron counting by delayed capture-gamma detection (dcd) |
CN117881985A (zh) | 2021-04-30 | 2024-04-12 | 塔吉特***电子有限责任两合公司 | 计算中子数的***与方法 |
CN114942469A (zh) * | 2022-05-23 | 2022-08-26 | 西北核技术研究所 | 一种基于柔性氮化镓二维电子气的中子探测方法及装置 |
Family Cites Families (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5168877A (ja) * | 1974-12-11 | 1976-06-14 | Toshuki Nakajima | Kohosanrangatachuseishonetsuruminetsusensusenryokei |
JP3273875B2 (ja) * | 1995-07-06 | 2002-04-15 | アロカ株式会社 | 中性子検出装置 |
US6124590A (en) * | 1997-11-06 | 2000-09-26 | Western Atlas International, Inc. | Method for determining thermal neutron capture cross-section of earth formations using measurements from multiple capture gamma ray detectors |
JP4064009B2 (ja) * | 1999-07-30 | 2008-03-19 | 株式会社東芝 | 線種弁別型放射線検出装置 |
JP2001311780A (ja) * | 2000-04-27 | 2001-11-09 | Toshiba Corp | 中性子線測定装置 |
EP1634104A2 (en) * | 2003-06-05 | 2006-03-15 | Niton Llc | Neutron and gamma ray monitor |
WO2005008287A1 (ja) * | 2003-07-18 | 2005-01-27 | Toudai Tlo, Ltd. | 熱中性子束モニタ |
US7525101B2 (en) * | 2006-05-26 | 2009-04-28 | Thermo Niton Analyzers Llc | Neutron and gamma ray monitor |
US7365333B1 (en) * | 2006-05-26 | 2008-04-29 | Radiation Monitoring Devices, Inc. | LuxY(1−x)Xa3 scintillators |
RU2323453C1 (ru) * | 2006-11-03 | 2008-04-27 | ГОУ ВПО "Уральский государственный технический университет - УПИ" | Световолоконный сцинтилляционный детектор |
US7683334B2 (en) * | 2007-08-07 | 2010-03-23 | The State Of Oregon Acting By And Through The State Board Of Higher Education On Behalf Of Oregon State University | Simultaneous beta and gamma spectroscopy |
CN101329404A (zh) * | 2008-07-11 | 2008-12-24 | 清华大学 | 一种中子伽马射线探测装置 |
JP2013500480A (ja) * | 2009-07-27 | 2013-01-07 | フリール・ラディエーション・ゲーエムベーハー | 捕獲ガンマ線熱量測定による中性子検出用の装置及び方法 |
-
2009
- 2009-07-27 US US13/376,609 patent/US20120074326A1/en not_active Abandoned
- 2009-07-27 CN CN2009801616499A patent/CN102498416A/zh active Pending
- 2009-07-27 WO PCT/EP2009/059692 patent/WO2011012155A1/en active Application Filing
- 2009-07-27 CA CA2771904A patent/CA2771904A1/en not_active Abandoned
- 2009-07-27 JP JP2012521973A patent/JP2013500481A/ja active Pending
- 2009-07-27 RU RU2012107149/28A patent/RU2501040C2/ru not_active IP Right Cessation
-
2012
- 2012-01-29 IL IL217805A patent/IL217805A0/en unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2013500481A (ja) | 2013-01-07 |
IL217805A0 (en) | 2012-03-29 |
RU2501040C2 (ru) | 2013-12-10 |
US20120074326A1 (en) | 2012-03-29 |
CA2771904A1 (en) | 2011-02-03 |
WO2011012155A1 (en) | 2011-02-03 |
CN102498416A (zh) | 2012-06-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2012107149A (ru) | Устройство и способ для детектирования нейтронов с помощью поглощающих нейтроны калориметрических гамма-детекторов | |
RU2012107150A (ru) | Устройство и способ для детектирования нейтронов посредством калориметрии на основе гамма-захвата | |
US7525101B2 (en) | Neutron and gamma ray monitor | |
EP2290406B1 (en) | Apparatus and method for neutron detection with neutron-absorbing calorimetric gamma detectors | |
US20110303852A1 (en) | Scintillator including a scintillator particulate and a polymer matrix | |
US7952075B2 (en) | Neutron absorption detector | |
US7629588B1 (en) | Activation detector | |
JP4061367B2 (ja) | ZnS(Ag)シンチレーション検出器 | |
US7601965B1 (en) | Infra-red signature neutron detector | |
US8399849B1 (en) | Fast neutron detector | |
WO2019109813A1 (zh) | 利用溴化铈探测器测量中子剂量率的方法和中子剂量率仪 | |
JP2005300479A (ja) | ZnS蛍光体を用いた粒子線検出器及び中性子検出器 | |
WO2015029439A1 (ja) | 中性子シンチレーター及び中性子検出器 | |
WO2019109812A9 (zh) | 利用溴化镧探测器测量中子剂量率的方法和中子剂量率仪 | |
Stoykov et al. | Trigger efficiency of a ZnS: 6 LiF scintillation neutron detector readout with a SiPM | |
RU2663683C1 (ru) | Способ регистрации нейтронов и устройство для его осуществления | |
Ryzhikov et al. | Fast neutron detectors and portal monitors based on solid-state heavy-oxide scintillators | |
Ryzhikov et al. | The highly efficient gamma-neutron detector for control of fissionable radioactive materials | |
RU2143711C1 (ru) | Детектор для регистрации ионизирующих излучений | |
RU2347241C1 (ru) | Детектор для регистрации ионизирующих излучений | |
RU2272301C1 (ru) | Сцинтилляционный детектор нейтронов | |
RU2412453C2 (ru) | Сцинтилляционный детектор нейтронов | |
Alfassi et al. | Simultaneous measurement of gamma-rays and neutron fluences using a HPGE detector | |
Seo et al. | Development of the dual scintillator sheet and Phoswich detector for simultaneous Alpha-and Beta-rays measurement | |
Nagornaya et al. | The higher efficiency fast neutrons detectors based on the oxide scintillators |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140728 |