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

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription or Fee Access

Abstract

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.

Full Text

Restricted Access

About the authors

Е. С. Кузьмин

Объединенный институт ядерных исследований

Author for correspondence.
Email: e_kuzmin@jinr.ru

Лаборатория ядерных проблем им. В.П. Джелепова

Russian Federation, 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

Russian Federation, 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

Russian Federation, 141980, Дубна, Московская обл., ул. Жолио-Кюри, 6

A. А. Круглов

Объединенный институт ядерных исследований

Email: e_kuzmin@jinr.ru

Лаборатория нейтронной физики им. И.М. Франка 

Russian Federation, 141980, Дубна, Московская обл., ул. Жолио-Кюри, 6

Н. A. Кучинский

Объединенный институт ядерных исследований

Email: e_kuzmin@jinr.ru

Лаборатория ядерных проблем им. В.П. Джелепова

Russian Federation, 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

Russian Federation, 141980, Дубна, Московская обл., ул. Жолио-Кюри, 6

References

  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

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Charge spectra of neutrons and ɣ-quanta obtained as a result of primary processing.

Download (158KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Original and smoothed by 30 points signals from ɣ-quanta.

Download (178KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Distribution of signals from neutrons and ɣ-quanta by width at half the pulse height.

Download (150KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. Averaged signals for neutrons and ɣ-quanta. In averaging, 500 thousand pulses were used in each case. The signals are normalized and combined along the abscissa axis at the points of maximum amplitude.

Download (148KB)
Indexing metadata
6. Fig. 5. Distributions of momentum by the value of the PSP parameter for neutrons and ɣ-quanta.

Download (152KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences