Vnořený neutronový spektrometr - Nested neutron spectrometer

Složky vnořeného neutronového spektrometru. Ve směru hodinových ručiček zleva vlevo: předzesilovač (bílá skříňka), moderátorské válce (bílá vložka), MCA (šedá skříňka), proporcionální počítadlo a stojan He-3 (kovová vložka), počítač pro sběr dat (žlutá) a různé kabely (červená a šedá).

The vnořený neutronový spektrometr (NNS) je nástroj používaný pro neutronová spektroskopie. NNS se používá k měření energetického spektra neutronů v neutronovém poli. Tento typ detektoru se používá jak ve výzkumných zařízeních (pro charakterizaci neutronových polí), tak na pracovištích, kde by mohlo docházet k neutronovému záření, pro radiační ochrana účely.[1] Kvůli obtížím spojeným s detekcí neutrony „NNS je jedním z mála zařízení schopných přesně určit charakteristiky neutronového pole.

Principy činnosti

NNS funguje na stejném principu jako a Bonnerova sféra neutronový spektrometr.[2] Citlivou částí spektrometru je Helium-3 proporcionální počítadlo, který detekuje neutrony reakcí 3On (n, p)3H. Tato konkrétní reakce má významný průřez pouze při energiích tepelných neutronů. Aby bylo možné detekovat neutrony s vyšší energií, musí být jejich energie snížena nebo „zmírněna“. Ke zpomalení neutronů při vyšších energiích používá NNS různá množství polyethylenu s vysokou hustotou (HDPE). Proporcionální čítač He-3 je obklopen různým množstvím HDPE pro vzorkování různých energetických oblastí neutronového pole. Standardní NNS má sedm HDPE válců, které jsou vnořeny společně, podobně jako ruské hnízdící panenky, pro měření neutronů vyšších a vyšších energií.

Proporcionální čítač He-3 stojící vedle kovového stojanu.
Sedm standardních HDPE hnízdících válců, které tvoří moderující sestavu vnořeného neutronového spektrometru. (Všimněte si, že víka válců jsou zapnutá.)
Sedm standardních HDPE hnízdících válců, které tvoří moderující sestavu vnořeného neutronového spektrometru. (Všimněte si, že válce nemají nasazená víčka.)

Ukázková neutronová spektra

Níže jsou uvedena spektra dvou standardních kalibračních zdrojů měřených NNS.[3] Měřená spektra (modrá) se porovnávají se standardními spektry ISO (červená). Obě měření byla provedena na internetu NIST zařízení s nízkým rozptylem ve Washingtonu, DC.

Vnořená neutronová spektrometrická měření neutronového zdroje AmBe. Srovnání se standardním spektrem ISO.
Vnořená neutronová spektrometrická měření zdroje neutronů holého zdroje Cf. Srovnání se standardním spektrem ISO.

Reference

  1. ^ J. Atanackovic; W. Matysiak; S. S. Hakmana Witharana; I. Aslam; J. Dubeau & A. J. Wake (září 2012). „Neutronová spektrometrie a studie dozimetrie na dvou výzkumných jaderných reaktorech s použitím spektrometru Bonner Sphere (BSS), rotačního spektrometru (ROSPEC) a válcového vnořeného neutronového spektrometru (NNS)“. Dozimetrie radiační ochrany. 154 (3): 364. doi:10.1093 / rpd / ncs248.
  2. ^ J. Dubeau; et al. (2010). Nový typ neutronového spektrometru pomocí vnořeného moderátora (PDF). IEEE NPSS (Toronto), UOIT, Oshawa, ON, 25. a 26. června 2010, mezinárodní seminář o měření, instrumentaci a řízení v reálném čase.
  3. ^ Detec (10. června 2013). "Výsledky kalibrace NNS" (PDF). Citováno 24. července 2013.