Детектор с водородсодержащим диэлектриком Советский патент 1992 года по МПК G01T3/00 

Ii jofipp TCHi if OTHnCliT; ч

зкс1 рр11ме1ггалыи)й фи:и1К :::: а T( inre - к трхгике pei iiCTp iiiHt МРИvp I ii i более ЭФФЕКТ : FIHO изоРре ггпис: можат быть нспользгягию при шреде п Е Пии плоттшстн и ф.гЕюенса ,сн;;.1х ков иейтронсиз тт- -э и1Рриы : пеактор. зх .

Целью изобретения иплиг-тс п унели-- чрние точности регистрации бъ стрых нейтронов путем снижсим :: вктпдп нала сопутстпугощег о гаг-(м г-и:-1. 1учеиич п уменьшения затзисимостя покляатгпй от направления parnpocTpaHeir-iq нейтронов ,

На фиг. изображена схеь л вьто.т- нсптл детектора с т-юдстрс лголар ansjjeKTp HKOM (ДВД) ; на фиг, 2 - расчеггный v:;eJib ioA чув-- ствител1,иост1-1 ДВД с пол1:3 ;клгно;зым диэлектриком раэличгкзй молщт-гны от энергии нейтронов; на , 3 - осш-и лoгpaм й сигналов макет ч детектора и вторргчмо-эмиссионного детектора HefiTpOHOB типа КНВК (камера :- ейтро;5- пан вакуумная)

Зарядовый ДВД состой из pasMeiue;-- iforo в алюминиевом корпусе 1 сиптаги ного электрода 2, выполненного in лавса овой нленки толпди итй 8 S 0 с напьшенным с обеих сторон лровопя- U14M слоем гипоминня толш,и ной около 1-10 мм (фиг. }} , т.е. Я1 ач1- тельно меньше средней длины прсбелтн riporrr HOD отдачи, которая из ядпрь ых торах не ; ревосходит в алю- 1-шн:и и. Электрод 2 окружен с -обеих сторон слоями подиэтилегоиог диэлектрика 3 Т13ЛЩИНОЙ от 0,4 дг;; 0.05 г-;м, Эти диэлектрики сонрп/кошл с с фан - Ы1-;и э;;ектродами 4, иыполне1 ь;;-п-: ii3 ал;о}.:и ниевой фо; Ьг;- -1 толш.ииой 5 ..;: раг;ньте электроды раздел(г;ь: с корпусом 1 слоями |1олиэтнленовь ; дт Гг :1 ;ктр 1К(тв 5 толщиной не менее 2 , г.:- , шающей среднюю длину быстрых вторичнъ х электронов iKc -iiTOMciiCKHX электронов), выбиваемЬ Х я - c ceHKii-iu гтуса детектора ганма-и,1.пу- :-;(-;п1я i, ного реактора, н электри окм соед;г иены с корнуссм , Для pi; ;-;;с 1 радии импульсного излучения нсй-з-роисв снг- наль:пъ1Й электрод соедр;нс с ссиилло- граф гческим регистраторо: -, п:;:од кпч с рого гпунтиропан ил щг-ручочиь ь- сопрэгивлен11:ем 6 ,

Работа ДВД оснгшаиа iin ргч HCTJ) ;

ьНЩУКЦНОНИЫМ Viyrebi ..ИЧСТКО/ м

ряда „ ю: |г;и;;могцр1 о п i i;ii-гсд-ядс ;;,: )-

чи- ipi трикг rpauiuibi раядр- ; дрР ашим aioMup подорода nf iiipr умгм пгдрд(-riiiie Ррсносй прото- ,, ион отдачг-.. грительис , при {тблу- С Пии дет-ектп ,,,н нейтронами п ДИЗЛРК- тг иклх 3 г;ро1| ходцт перенос иротонов отд;и и в -гаир-1опении расг-рос транрния ь:г-й рО итп . ripij зт 1М н диэлектрике,

Q ее стороугь Koroprifo надает излучение, вГ),гги:гн границы раздела с охранным эг ектродстм 4 возникает отринательныЛ объемный заряд, .уд рующий сигнал на электроде 2. В диэлектрикеj сонря.5 женном с cTopoirb электрода 2, Следствие мадой п;: сравнению со сред- ей длиной пробегов протонов отдачи юлполгы ненодородсодержащего Бв iMG-CTBa коллектора 2 неракновесный

5 пЕреног лротпиоя отдачи вблизи грани разд.еда с (;оллектором комненснру- рт:;я иро юнами отдачи, нepeнocи fыми ия друг огс по/ ородсодержащего диэлек- тпика гкнозь коллектор 2. Сигнал

i 3-за пря - ого переноса заряда нрото- поп отдачи на электрод 2 в этом де- тпкторе практиче :ки не возгтикает яследстние ianon олщины неводород- г:о; ;оржа1цегч1 ве1цзства электрода 2.

0Влияние объс; нгого заряда ,воэникаю лего Б содряженнЬ|Х с кориуссь: водород- о.одержаших диэлектриках Ь вследствие icr-)ai3HOBec:iiOi c: nepei-toca под действием аь1ма--излучег;ия GfcicTpbix вторичных HKiKTpoHon j Э1;:1)анируется охранными :, 1Г:Ктрода --ги 4,. электрически соединен- iir.i . H с корпусоь „ Сигнал сопутствую- niero гам.1а-излучен тя; в нредложенном детекторе п основном возникает вслед„ стгчие nepniiora пыстрь х п-причньгх лпактронот -. одотюдсодер ащим pf-лес г}К1М диэ:ге ггрикон 3 и веи;еством эпактродд 2 (ко.т;лектора) , не содержа- атомпЕ -п срсца ,

На фиг, 2 г оказаны расчетные завнi: ocTH у1тпль ой чувствительности ):енно го дс:тектора с толщиной по,аиэ гиле11оньг : .пкэ -ектриков 3 равной

I;; ; см от OHeijrnii beirrpOHoB , расттро- с 1 vjauHKiUiiKcn 1 ергйТ;Дикудярно плоско- с-г:.: электрогга 2 (кривые 7, 8 9, 10, Mj /; ;3 (.4) Ji 1:етс: гьеино ) , Из графи- иЗ ; 1Орал;ект,; i-;a фи1уре 2, глшно, i ii 1- акси ал1:а;аи -i л; ст пг; ;.)ст ь : :д.;;о;ка1Н огх1 деле к тора к ;ейтроиам : - 1 игаа гся гил-i го .-;;: н(:дор::дссчи-р :.:.:; 4i : ;п:элект;:ч1г:; в i с с иг- - - аа ;.:; :э/;ект,., .:-г аjie -i ; ха я;цг й

ПОЛОВИН) средней длшгы пробегов про- тонпв OTjUT-fH, так как в этом случае объем1Гьп | зяряд формируется R обоих диэлектрикях и илдуцирует макгиМ Тль- ную величину сш няла на злектро.ае 2, которая слабо уменьшается с увеличением энергии нейтронов,

Проиерку ряботы предложенного детектора осуществили сравнением сигнл- лоп макета ДВД и вторично-эмиссионного детектора нейтронов КНВК с изотогэ5,1 иом и, размещенного в экране из

В толщиной около 1,8 г/см, ня импульсном ядерном реакторе при флюенсе около 510 нейтр./см. Временные за- BHCMMOcTvi сигналов этих летекторов. представлепяые на фиг. 3, с удовлет-- верительной точностью подобнь, что свидетельствует о возможности ислоль- зования предложенного детектора в качестве динамического средства регист- ряции нейтронов .

Очевидно, что 1ри изменении направления распространения нейтронов на противоположное сигнал предложенного детектора, в от рассмотренных выше конструкций детекторов с водород соде pwanu-iM рассеивателем, не изменяет знака. Следовательно, предложенный детектор позволяет г.сключить зависимость показаний от направления распространения излучения путем изготовления его в цилиндрической или сфе рнческой геометрии.

Пре.дложенное техническое решение по сравнению с известными позволяет увелгтчить точность регистрации нейтронов при флюенсах вьале 8 1Г/ , но ниже З Ю нейтр./см, за счет существенного снижения вклада сопутствующего гa iмa--излyчeния в сит нал детектора примерно на в зависимо- сти от толщины сигнального электрода и окружавших его диэлектриков в конкретной образце.

Р м у л

изобретения

5

0

5

0

5

0

5

. Детектор с яодородсодрржащим диэлектриком, содержащий зпт jiitnieiHiwf в метш лическпм корпусе С1 гнальиый электрод, сопрчжйнный с прптиропплож- ных сторон с подородспдержятими ,пи- элрктриками, и установленныГ со стороны корпуса вплотную к водо(годсодор- жащим диэлектрикам охранньй электрод, выполнентгвп с толщиной более средней длины пробегов протонов отдачи и отделенный от корпуса слоем водородсо- держащего диэлектрика, о т л и ч а- го тц и и с я тем, что, с цплыо увеличения точности регистрации быстрых нейтронов путем снижения относительного вклада сигнала сопутствующего гaм я-излyчeния и уменьшения зависимости показаний от направления распространения нейтронов, детектор со- дерхч ит дополн1-тель ШЙ ахран1 ый электрод, установленный со стороны корпуса с противоположной стороны вплотную к водородсодержащеьг) диэлектрику,- выполнен1-гый с толщиной более средней длины пробегов протонов отдачи н отделенный от Корпуса гзодородсо держащего диэлектрика, сигняльный электрод и слой водородсодержащего диэлектрика между oxpaHHHMK электро- даь и корпуса .; выполнены с толщиной менее средней пробегов протонов отдачи и не 4eiee средней длины бегов комптонозских электронов соотг ветственно, а охранные электроды злелтрнчески соединены с корпусом де тектора.

2. Детектор по п. 1, отличают и и с я тем что 5 водородеодер- жа.цие диэлектрики, сопряженные с сигнальным электродом с противоположных сторон, выгтолнены одинаковой толщины, не превосходящей половины средней длины пробегов протонов отдачи.

n

Изобретение относится к технике регистрации нейтронов и может быть использовано при определении плотности и флюенса импульсных потоков нейтронов на ядерных реакторах. Цель изобретения - увеличение точности регистрации быстрых нейтронов путем снижения регистрации быстрых нейтронов путем снижения относительного вклада сигнала соответствующего гамма-излучения и исключения- зависимости показаний от направленного распространения нейтронов. Детектор с водородсодержащим диэлектриком (ДВЛ) содержит заключенные в металлическом корпусе сигнальный электрод, сопряженный с противоположных сторон с водородсо- держащими диэлектриками и установленные со стороны корпуса с противопо- . ложных сторон вплотную к водпродсо- держащим диэлектрикам два охранных электрода, выполненных толщиной более средней длины пробегов прогоног отдачи и отделенные от корпуса слоями водородеодержащего диэлектрика.Скг- нальный электрод и слой аодородсо- держащего диэлек -.-рика между охрайны- ми элeктpoдa и и корпусом вьпюлпань толщиной менее средней длины пробегов протонов отдачи и не менее средней длины пробегов комптоновских электронов -соответственно, а охра}1ные электроды электрически соединены с корпусом детектора. При облучении ДВД нейтронами в диэлектриках происходит перенос протонов отдачи. Вблизи гра- ницы раздела с охранным электродом возникает отрицательный объемный заряд, индуцирующий сигнал на с1- гналь- ном электроде. 1 з.п.ф-лы, 3 ил. В

фие. f

(pus--

Редактор Н. Коляда

Составитель С. Кондратенко

Техред М.Ходанич Корректор А. Обручар

Заказ 4565

Тираж :.

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

фкг. 3

Подписное