Сравнительный анализ методов разделения сигналов от нейтронов и гамма-квантов от сцинтилляторов на основе литиевого стекла

Обложка

Цитировать

Полный текст

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

Аннотация

Проводилось исследование характеристик сцинтилляционных детекторов нейтронов, построенных на монолитных и гетерогенных сцинтилляторах, содержащих 6Li. Испытания детекторов проходили на пучке тепловых нейтронов и на стенде с источником ɣ-квантов 60Co. Для обработки сигналов, полученных от детектора с монолитным сцинтиллятором, применялись три различных алгоритмах разделения ɣ-излучения: регистрация импульсов на постоянном пороге и селекция по форме импульса с помощью двух цифровых методов разделения сигналов – интегрированием заряда и измерением длительности импульсов. Исследование показало, что для гомогенного сцинтиллятора эффективность методов селекции по форме импульса примерно одинакова при разделении тепловых нейтронов и ɣ-квантов и значительно уступает методу регистрации на постоянном пороге. При этом качество n/ɣ-разделения хуже результата, полученного с гетерогенным сцинтиллятором при регистрации на постоянном пороге. Цель работы – сравнение результатов применения цифровых методов подавления гамма-квантов с результатами, полученными при использовании гетерогенных сцинтилляторов.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Е. С. Кузьмин

Объединенный институт ядерных исследований

Автор, ответственный за переписку.
Email: e_kuzmin@jinr.ru

Лаборатория ядерных проблем им. В.П. Джелепова

Россия, 141980, Дубна, Московская обл., ул. Жолио-Кюри, 6

Г. Д. Бокучава

Объединенный институт ядерных исследований

Email: e_kuzmin@jinr.ru

Лаборатория нейтронной физики им. И.М. Франка

Россия, 141980, Дубна, Московская обл., ул. Жолио-Кюри, 6

И. Ю. Зимин

Объединенный институт ядерных исследований

Email: e_kuzmin@jinr.ru

Лаборатория нейтронной физики им. И.М. Франка

Россия, 141980, Дубна, Московская обл., ул. Жолио-Кюри, 6

А. А. Круглов

Объединенный институт ядерных исследований

Email: e_kuzmin@jinr.ru

Лаборатория нейтронной физики им. И.М. Франка 

Россия, 141980, Дубна, Московская обл., ул. Жолио-Кюри, 6

Н. А. Кучинский

Объединенный институт ядерных исследований

Email: e_kuzmin@jinr.ru

Лаборатория ядерных проблем им. В.П. Джелепова

Россия, 141980, Дубна, Московская обл., ул. Жолио-Кюри, 6

В. Л. Малышев

Объединенный институт ядерных исследований

Email: e_kuzmin@jinr.ru

Лаборатория ядерных проблем им. В.П. Джелепова

Россия, 141980, Дубна, Московская обл., ул. Жолио-Кюри, 6

Список литературы

  1. Бокучава Г.Д., Круглов А.А., Папушкин И.В., Журавлев В.В., Петухова Т.Б., Мурашкевич С.М., Трунтова Л.А., Зернин Н.Д. // Поверхность. Рентген. синхротр. И нейтрон. исслед. 2022. № 5. C. 3. https://doi.org/10.31857/S1028096022050077
  2. Ianakiev K.D., Hehlen M.P., Swinhoe M.T., Favalli A., Iliev M.L., Lin T.C., Bennett B.L., Barker M.T. // Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A. 2015. V. 784. P. 189. https://doi.org/10.1016/j.nima.2014.10.073
  3. Rich G.C., Kazkaz K., Martinez H.P., Gushue T. // Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. 2015. V. 794. P. 15. https://doi.org/10.1016/j.nima.2015.05.004
  4. Mayer M.F., Nattress J., Trivelpiece C., Jovanovic I. // Nucl. Instrum. Methods in Phys. Res. A. 2015. V. 784. P. 168. https://doi.org/10.1016/j.nima.2014.09.023
  5. Cerny J., Dolezal Z., Ivanov M.P., Kuzmin E.S., Svejda J., Wilhelm I.// Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A. 2004. V. 527 P. 512. https://doi.og/10.1016/j.nima.2004.03.179
  6. Wang C.L., Riedel R.A. // Rev. Sci. Instrum. 2016. V. 87. P. 013301. http://dx.doi.org/10.1063/1.4939821
  7. Кузьмин Е.С., Бокучава Г.Д., Зимин И.Ю., Круглов А.А., Кучинский Н.А. // ПТЭ. 2022. № 4. С. 51. https://doi.og/10.31857/S0032816222040231
  8. Кузьмин Е.С., Бокучава Г.Д., Зимин И.Ю., Круглов А.А., Кучинский Н.А., Малышев В.Л.// ПТЭ. 2021. № 2. С. 25. https://doi.org/10.31857/S0032816221010316
  9. Geant4. A Simulation Toolkit. https://geant4.web.cern.ch/support/download
  10. Kipnis I., Collins T., Dewitt J. et al. // IEEE Trans. Nucl. Scie. 1997.V. 44. № 3. P. 289. https://doi.org/10.1109/23.603658
  11. Roy A., Vartsky D., Mor I., Cohen E.O., Yehuda-Zada Y., Beck A., Arazl L. // J. Instrumentation. 2022. V. 17. Р. 05028. https://doi.org/10.1088/1748-0221/17/05/P05028
  12. Kaschuck Y., Esposito B. // Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. 2005. V. 551. P. 420. https://doi.org/10.1016/j.nima.2005.05.071
  13. Adams J.M., White G. // Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. 1978. V. 156. P. 459. https://doi.org/10.1016/0029-554X(78)90746-2

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Зарядовые спектры нейтронов и ɣ-квантов, полученные в результате первичной обработки.

Скачать (158KB)
3. Рис. 2. Исходный и сглаженный по 30 точкам сигналы от ɣ-квантов.

Скачать (178KB)
4. Рис. 3. Распределение сигналов от нейтронов и ɣ-квантов по ширине на половине высоты импульса.

Скачать (150KB)
5. Рис. 4. Усредненные сигналы для нейтронов и ɣ-квантов. При усреднении использовалось по 500 тысяч импульсов в каждом случае. Сигналы нормированы и совмещены по оси абсцисс в точках максимальной амплитуды.

Скачать (148KB)
6. Рис. 5. Распределения импульсов по значению параметра PSP для нейтронов и ɣ-квантов.

Скачать (152KB)

© Российская академия наук, 2024