Разработка линейного позиционно-чувствительного сцинтилляционного детектора нейтронов на основе ZnS(Ag):6Li и кремниевых фотоумножителей

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Разработан линейный позиционно-чувствительный детектор нейтронов на основе двух кремниевых фотоумножителей и органического световода. Определение координаты регистрации нейтрона на детекторе происходит из анализа амплитуды сигнала, получаемого с двух кремниевых фотоумножителей, расположенных в торцах световода. Приведены результаты измерений с использованием коллимированного источника 252Cf и двух типов детекторов на основе кремниевых фотоумножителей фирмы SensL с диффузионным отражателем и фирмы Hamamatsu без диффузионного отражателя и с ним. Сигналы от кремниевых фотоумножителей записаны с помощью аналого-цифрового преобразователя. Анализ координаты попадания нейтрона проводили по амплитудной характеристике фотосигнала. Для детектора на основе кремниевых фотоумножителей фирмы SensL не выявлено явной зависимости амплитуды сигнала от координаты регистрации нейтрона, в отличие от детекторов фирмы Hamamatsu. Разрешение детектора, покрытого диффузионным отражателем, составило около 10 мм, без диффузионного отражателя — примерно 5 мм.

Об авторах

Д. Н. Трунов

Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт” — Петербургский институт ядерных исследований

Автор, ответственный за переписку.
Email: dtrunov@inr.ru
Россия, Гатчина, 188300

В. Н. Марин

Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт” — Петербургский институт ядерных исследований; Институт ядерных исследований РАН

Email: dtrunov@inr.ru
Россия, Гатчина, 188300; Троицк, 108840

Р. А. Садыков

Институт ядерных исследований РАН

Email: dtrunov@inr.ru
Россия, Троицк, 108840

Е. В. Алтынбаев

Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт” — Петербургский институт ядерных исследований

Email: dtrunov@inr.ru
Россия, Гатчина, 188300

Т. И. Глушкова

Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт” — Петербургский институт ядерных исследований

Email: dtrunov@inr.ru
Россия, Гатчина, 188300

Список литературы

  1. Аксенов В.Л., Балагуров А.М., Козленко Д.П. // Физика элементарных частиц и атомного ядра. 2016. Т. 47. № 4. С. 1154.
  2. Ковальчук М.В., Ильгисонис В.И., Штромбах Я.И., Курский А.С., Андреев Д.В. // Вопросы атомной науки и техники. Серия: Физика ядерных реакторов. 2017. № 3. С. 4.
  3. Сидоркин С.Ф., Коптелов Э.А. Нейтронный комплекс ИЯИ РАН: импульсный источник нейтронов: идеология, история создания, возможности развития. Препринт № 1280/2011. Москва: ИЯИ РАН, 2011. 35 с. ISBN978-5-94274-154-9
  4. Ковальчук М.В., Смольский С.Л., Коноплев К.А. // Кристаллография. 2021. Т. 2. С. 184. https://www.doi.org/10.31857/S0023476121020053
  5. Ковальчук М.В., Тюрин Н.Е., Иванов С.В., Солдатов А.П. // Кристаллография. 2022. Т. 5. С. 795. https://www.doi.org/10.31857/S0023476122050101
  6. Кулевой Т.В. Компактный источник нейтронов DARIA. // Лазерные, плазменные исследования и технологии: Сборник научных трудов IX Международной конференции, Москва: Национальный исследовательский ядерный университет “МИФИ”, 2023. С. 276.
  7. Shea D., Morgan D. The Helium-3 Shortage: Supply, Demand, and Options for Congress // Report for Congressional Research Service. 2010. https://sgp.fas.org/crs/misc/R41419.pdf
  8. Кащук А.П., Левицкая О.В. // Журнал технической физики. 2020. Т. 90. № 5. С. 703. https://www.doi.org/10.21883/JTF.2020.05.49168.85-19
  9. Rhodes N. // Neutron News. 2006. V. 17. № 1. P. 16. https://www.doi.org/17.16-18.00.1080/ 10448630500517597
  10. Cieślak M.J., Gamage K.A.A., Glover R. // Crystals. 2019. V. 9. № 9. P. 480. https://www.doi.org/10.3390/cryst9090480
  11. Gnezdilov I.I., Dedenko G.L., Ibragimov R.F., Idalov V.A., Kadilin V.V., Kaplun A.A., Klemetiev A.V., Mukhin V.I., Taraskin A.A., Turin E.M., Zaripov R.N. // Physics Procedia. 2015. V. 74. P. 199. https://www.doi.org/10.1016/j.phpro.2015.09.192
  12. Бушама Л., Громушкин Д.М., Дмитриева А.Н. // Ученые записки физического факультета Московского университета. 2018. № 4. С. 1840202.
  13. Pino F., Stevanato L., Cester D., Nebbia G. // J. Instrumentation. 2015. V. 10. https://www.doi.org/10.1088/1748-0221/10/08/T08005
  14. Saint-Gobain Bicron fiber (2023) France. https://ethz.ch/content/dam/ethz/special-interest/phys/particle-physics/precisionphysicsatlowenergy-dam/TeachingContent/ASL/bicronfiber.pdf Cited 25 September 2023.
  15. Трунов Д.Н., Марин В.Н., Садыков Р.А., Алтынбаев Е.В., Глушкова Т.И. // Поверхность. Рентген., синхротрон. и нейтрон. исслед. 2023. № 4. С. 71. https://www.doi.org/10.31857/S1028096023040209
  16. Cates J.W., Steele J., Balajthy J., Negut V., Hausladen P., Ziock K. // Sensors. 2022. V. 22. P. 3553. https://www.doi.org/10.3390/s22093553
  17. SIPM vs PMT (2021) The University of Chicago, USA. https://voices.uchicago.edu/ucflow/2021/11/22/sipm-vs-pmt-a-photon-finish/ Cited 13 June 2023
  18. Марин В.Н., Садыков Р.А., Трунов Д.Н., Литвин В.С., Аксенов С.Н., Столяров А.А. // Письма в Журнал технической физики. 2015. Т. 41. № 18. С. 96.
  19. Nakamura T., Toh K., Kawasaki T., Ebine M., Birumachi A., Sakasai K., Soyama K. // Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A. 2015. V. 784. P. 202. https://www.doi.org/10.1016/j.nima.2014.12.035
  20. Morozov A., Sena M.J., Margato L., Roulier D., Solovov, V. // J. Instrumentation. 2019. V. 14. № 3. https://www.doi.org/10.48550/arXiv.1902.04513
  21. Abreu Y., Amhis Y., Ban G., Beaumont W., Binet S., Bongrand M., Boursette D., Castle B.C., Chanal H., Clark K., Coupé B., Crochet P., Cussans D., de Roeck A., Durand D., Fallot M., Ghys L., Giot L., Graves K., Guillon B., Henaff D., Hosseini B., Ihantola S., Jenzer S., Kalcheva S. et al // J. Instrumentation.2019. V. 14. № 11. P. 11003. https://www.doi.org/10.1088/1748-0221/14/11/P11003
  22. Кащук А.П., Левицкая О.В. // Журнал технической физики. 2020. Т. 90. № 4. С. 519. https://www.doi.org/10.21883/JTF.2020.04.49074.84-19
  23. Tian Y., Fu Y., Li Y., Li Y., Development of a 3-D Position Sensitive Neutron Detector Based on Organic Scintillators with Double Side SiPM Readout. // IEEE Nuclear Science Symposium and Medical Imaging Conference (NSS/MIC). 2017. P. 1. https://www.doi.org/10.1109/NSSMIC.2017.8532612
  24. Марин В.Н., Садыков Р.А., Трунов Д.Н. Литвин В.С., Аксенов С.Н. // Приборы и техника эксперимента. 2018. № 1. С. 5. https://www.doi.org/10.7868/S003281621801007X
  25. Иванов Д.Ю., Васильева Л.И. Дисперсия, поглощение света и молекулярная рефракция: учебное пособие. / Ред. Федоров Д.Л. Санкт-Петербург: БГТУ “Военмех” им. Д.Ф. Устинова, 2018. 24 с.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2024