Детектор для измерения энергии нейтронов по времени пролета

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЯИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 1 Т 3/О ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТПРИ ГКНТ СССР О ИЕ ИЗОБРЕТЕН ВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ 3/40-25 ква нт ов, Сущчается в том Р 12П.В. Легтяренк ерий з двухяторовзлучени авриловменко7.46 (ОЮ,Л. и о.8 лои сцинтилдруг от друга, причемлятора чередуются чер ми радиатора, и оптичс соответствующей имтосбора и регистрации оба сцинтилляционный счетчики вырабатываютпрохождении через нис энергией более 20прохождения нейтроно400 мэВ через эти сч со слоя з оди ски с змерени ииПТ итро 198 С.Н,ор дл ПТЭов по врет.3, с.и др, Сция измерен1985,Р 6,ени про 25ой свелет исПр томковс Ьеляев ый детек ейтронов тилля ционя энергиис, 41. сиг х гамма-квантовмэВ. В случаев с энергией доетчики сигналы(54) ДЕТЕКТОР ЛЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЭНЕРГИИНЕЙТРОНОВ ПО ВРЕМЕНИ ПРОЛЕТА(57) Изобретение относится к технике детектирования нейтронов и можетбыть использовано в ядерной физикеэлементарных частиц для регистрацииизмерения энергии нейтронов в диапазоне от 5 до 400 мэВ. Целью изобретения является повышение надежностиидентификации нейтронов с энергиямиот 50 до 400 мэВ путем отделениясигналов нейтронов от сигналов гаммат, такивши еся еренковского пос как вторичные частицы,от взаимодейств ществом, им черенковско такого дете ения,св еализация к сокраи води рений ьтато величе времени изм чности резу нию изИзобретение относится к технике детектирования нейтронов и может быть использовано в ядерной физике промежуточных и высоких энергий, физике элементарных частиц, ядерном приборостроении и дозиметрии, для регистрации и измерения энергии нейтронов в диапазоне от 5 до 400 МэВ.1 елью изобретения является повышение надежности идентификации нейт. ронов с энергиями от 5 до 400 МэВ путем отделения сигналов нейтронов от сигналов гамма-квантов.На чертеже представлен предлага мый детектор.Детектор состоит из п следовательно расположенных слоев сцинтил лятора 1 и черенковских радиаторов 2.Пучок частиц падает на мишень 3 Вылетающие из мишени частицы регистрируются в детекторе 1. Лля от(21) (22) (46) (72) и Ю, (53) (56) энер 4261 12.0 30,0 В.Б.Ефр 621, Ваюк сть изобретения заключто детектор выполненмногослойных сцинтилаторов черенковскогоически изолированных я нейтронов с векорости ниже порога30 деления нейтронов и гамма-квантовот заряженных частиц используетсясчетчик 4 антисовпадений. Сцинтилляционный свет с детектора 1 с помощью световода 5 собирается на5ФЭУ 6, амплитуда и время появлениясигнала которого измеряются стандартными электронными блоками. Чер енковский с вет с детектора 2 помощью световода 7 попадает на ФЭУ8, сигнал которого регистрируетсястандартной электронной аппаратурой.Энергия нейтронов находится по разности времени прихода сигналов от 15ФЭУ 6 и стартового счетчика 9, расположенного на пучке перед мишенью 3.В случае регистрации детектором2 гамма-кванта, сигнал с ФЭУ 6 сопровождается сигналом с ФЭУ 8, который отсутствует при регистрациинейтронов с энергиями ниже 400 МэВпри использовании в качестве черенковского радиатора полиметилметакрилата с показателем преломления 251,5), В качестве критериев отделениясигналов гамма-квантов от сигналовнейтронов можно использовать: превышение амплитуды сигнала от ФЭУ 8некоторого порогового значения,атакже превышение отношения амплитудсигналов от ФЭУ 8 и ФЭУ 6 некоторойпороговой величины,Первый из этих критериев болеепрост и может быть реализован с по 35мощью стандартного дискриминатораимпульсов, Использование второгокритерия требует более сложной аппаратуры, однако позволяет надежноразделить сигналы нейтронов и гаммаквантов в более широком энергетическом диапазоне,Использование предложенного детектора позволяет регистрировать свысокой эФФективностью нейтроны, из 45 мерять их энергию по времени пролета и проводить разделение сигналов регистрации нейтронов и гамма-квантов для энергий нейтронов от нескольких МэВ до 400 МэВИспользование такого разделения приводит к сокращению времени измерений и значительному увеличению точности результатов, так как Фон от гамма-квантов оказывается сильно подавленным,Таким образом, значительно повышается максимальная энергия нейтронов, для которых осуществляется разделение сигналов регистрации нейтронов и гамма-квантов (от 20 до 400 МэВ); существенно расширяется набор используемых сцинтилляторов (можно использовать удобные пластмассовые сцинтилляторы); регистрацию и разделение сигналов нейтронов и гамма-квантов можно осуществлять с помощью простой стандартной аппаратуры.Формула из о бр ет енияДетектор для измерения энергии нейтронов по времени пролета,содержащий сцинтиллятор, системы свето- сбора и регистрации, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения надежности идентиФикации нейтронов с энергией до 400 МэВ путем разделения регистрирующих сигналов нейтронов и гамма-квантов, сцинтиллятор выполнен многослойным, а в детектор дополнительно введен многослойный черенковский радиатор, причем слои сцинтиллятора и радиатора вложены друг в друга и выполнены чередующимися, оптически изолированы друг от друга и оптически соединены с соответствующей им системой свето- сбора и регистрации.114694 7 Составитель А. ШадринРедактор М. Бандура Техред М.Дидык Корректор И, Муска Производственно-иэдательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина,аказ 1358/53ИИПИ Государственного113035 Тираж 483 Подписноеомитета по иэобретениям и открытиям при ГКНТ СССР осква, Ж, Раушская наб., д. 4/5