Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Máy đếm neutron phát quang nhiều lớp hiệu suất cao dựa trên SiPM và một hệ thống dẫn sáng hữu cơ
Journal of Surface Investigation: X-ray, Synchrotron and Neutron Techniques - Tập 16 - Trang 826-830 - 2022
Tóm tắt
Các cảm biến phát quang neutron mới dựa trên photomultiplier silicon và các hướng dẫn ánh sáng hữu cơ được mô tả. Loại cảm biến này có thể trở thành một lựa chọn thay thế cho các cảm biến chứa khí, trong đó môi trường sử dụng (3He) rất đắt. Trong nghiên cứu này, ZnS:6LiF(Ag) được sử dụng như một chất phát quang với hiệu suất được tính toán là 42% cho neutron nhiệt. Một loại nhựa trong suốt quang học được sử dụng làm hướng dẫn ánh sáng. Kích thước của cảm biến hoàn chỉnh là 60 × 5 × 5 mm. Độ dày của các lớp phát quang được cố định và bằng 0.5 mm. Độ dày sợi được thay đổi trong khoảng từ 0.3 đến 1.8 mm tùy thuộc vào số lượng lớp phát quang; nó bị giới hạn bởi độ dày tổng của cảm biến. Một phương pháp sản xuất và nối kết các cảm biến phát quang này được mô tả. Kết quả đầu tiên của việc thử nghiệm các bộ đếm neutron với các số lượng lớp phát quang khác nhau được trình bày. Khi sử dụng hai lớp phát quang, hiệu suất của loại cảm biến neutron này là 42%. Với việc tăng số lượng lớp phát quang lên năm, hiệu suất tăng lên 90%.
Từ khóa
#detector neutron #scintillator #silicon photomultiplier #hiệu suất cao #hướng dẫn ánh sáng hữu cơTài liệu tham khảo
V. N. Marin, R. A. Sadykov, D. N. Trunov, V. S. Litvin, S. N. Aksenov, and A. A. Stolyarov, Tech. Phys. Lett. 41, 912 (2015).
S. Stave, M. Bliss, R. Kouzes, A. Lintereur, S. Robinson, E. Siciliano, and L. Wood, Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., Sect. A 784, 208 (2015). https://www.doi.org/10.1016/j.nima.2015.01.039
A. Stoykov, J.-B. Mosset, and M. Hildebrandt, Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., Sect. A 936, 34 (2019). https://www.doi.org/10.1016/j.nima.2018.10.183
A. Vacheret, P. R. Scovell, M. Haigh, Y. Shitov, A. Waldron, A. Weber, A. Giudicelli, and A. Fierfort, Proc. 2013 IEEE Nuclear Science Symposium and Medical Imaging Conference (2013), report No. 6829532. https://www.doi.org/10.1109/NSSMIC.2013.6829532
C. Wu, B. Tang, Z. J. Sun, Q. Zhang, Z. Yang, J. Zhang, Y. D. Yang, J. C. Liang, and J. J. Wu, Radiat. Meas. 58, 128 (2013). https://www.doi.org/10.1016/j.radmeas.2013.04.004
Azimut Fotoniks Catalogue (Azimut Fotoniks, 2021). https://azimp.ru/catalogue/silicon-pm2. Accessed October 15, 2021.
Methodology for Evaluating and Comparing Silicon Photomultipliers (Azimut Fotoniks, 2021). https://azimp.ru/articles/tech/652. Accessed October 15, 2021.
SensL Catalogue (SensL Technologies, 2021). https://www.sensl.com/downloads/ds/TN%20-%20-Intro%20to%20SPM%20Tech.pdf. Accessed October 15, 2021.
Yu. N. Kharzheev, Phys. Part. Nucl. 46, 678 (2015).
A. Stoykov, J.-B. Mosset, U. Greuter, M. Hildebrandt, and N. Schlumpf, Nuclear Instrum. Methods Phys. Res., Sect. A 787, 361 (2015). https://www.doi.org/10.1016/j.nima.2015.01.076
I. M. Prokhorets, S. I. Prokhorets, A. I. Skrypnik, V. P. Luk’yanova, and M. A. Khazhmuradov, Avtom. Sist. Upr. Prib. Avtom., No. 150, 28 (2010).
Saint-Gobain Plastic Scintillator Packaging (Saint-Gobain, 2021). https://www.crystals.saint-gobain.com/ products/cast-sheet-assemblies. Accessed October 15, 2021.
V. S. Litvin, V. N. Marin, S. K. Karaevsky, D. N. Trunov, S. N. Axenov, A. A. Stolyarov, and R. A. Sadykov, Crystallogr. Rep. 61, 106 (2016). https://doi.org/10.1134/S1063774516010090
V. N. Marin, R. A. Sadykov, D. N. Trunov, V. S. Litvin, and S. N. Axenov, Instrum. Exp. Tech. 61, 1 (2018). https://doi.org/10.1134/S0020441218010074
Eljent thermal neutron detection ej-426 (Eljen Technology, 2021). https://eljentechnology.com/products/ neutron-detectors/ej-426. Accessed October 15, 2021.
Mirror anodized aluminum ALANOD MIRO 4 4400GP (ALANOD, 2021). https://xn-80aam0alg.xn-p1ai/have/zerkalnyj-anodirovannyj-alyuminij-alanod-miro-4-4400gp. Accessed October 16, 2021.
Kopos Electro Catalogue (2021). http://www.kopos.ru/sites/default/files/catalog/2017/10/neu_ru_stinici_tvarovky_neutrostop.p df. Accessed October 16, 2021.
A. A. Baranova, A. P. Okonechnikov, and V. A. Pustovarov, Dosimetry: A Textbook, Ed. by O. V. Ryabukhin (Ural. Fed. Univ., Yekaterinburg, 2020) [in Russian].
A. P. Belian, H. R. Dye, N. Ensslin, W. H. Geist, E. C. Horley, K. D. Ianakiev, M. R. Kusner, D. R. Mayo, P. A. Russo, M. R. Sweet, and M. C. Browne, Proc. Institute of Nuclear Material Management 42 Annual Meeting (Indian Wells, CA, 2001).
Setsuo Satoh, Phys. B (Amsterdam, Neth.) 551, 401 (2018). https://www.doi.org/10.1016/j.physb.2018.03.011