Вложенный нейтронный спектрометр - Nested neutron spectrometer

Компоненты вложенного нейтронного спектрометра. По часовой стрелке сверху слева: предусилитель (белое поле), цилиндры замедления (белые цилиндры), MCA (серый прямоугольник), пропорциональный счетчик He-3 и подставка (металлический цилиндр), компьютер сбора данных (желтый) и различные кабели (красный и серый).

Вложенная спектрометр нейтронов (NNS) представляет собой инструмент , используемый для нейтронной спектроскопии . NNS используется для измерения энергетического спектра нейтронов в нейтронном поле. Этот тип детектора используется как в исследовательских центрах (для определения характеристик нейтронных полей), так и на рабочих местах, где может встречаться нейтронное излучение, для целей радиационной защиты . Из-за сложности, связанной с обнаружением нейтронов , NNS является одним из немногих устройств, способных точно определять характеристики нейтронного поля.

Принцип работы

NNS работает по тому же принципу, что и нейтронный спектрометр со сферой Боннера . Чувствительной частью спектрометра является пропорциональный счетчик гелия-3 , который регистрирует нейтроны через реакцию ³ He (n, p) ³ H. Эта конкретная реакция имеет значительное сечение только при тепловых энергиях 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 из полиэтилена высокой плотности, 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.)

Образцы нейтронных спектров

Ниже показаны спектры двух стандартных калибровочных источников, измеренные NNS. Измеренные спектры (синий) сравниваются со стандартными спектрами ISO (красный). Оба измерения были выполнены в лаборатории низкого рассеяния NIST 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.

Ссылки