Си
С1
ээ
. (Л
SN М «
тЛ Изобретение относится к экспериментальным методам ядерной физики и может быть использовано для регистрации плотностей потока нейтронного излучения импульсных реакторов. Известен детектор прямого заряда, содержащий эмиттер и коллектор, раздеяен.ные слоем диэ.лектрика. Его работа основана на активации вещества эмиттера нейтррнэ и поглощении коллектором /3 -части, возникших при распаде активированных ядер. Недостатком детектора прямой зарядки является его инертность, определяемая постоянной распада вещества эмиттера, что не позволяет использовать детектор для регистрации нейтронных полей быстрых импульсных реакторов. Известна вакуумная камера деления, содержащая два электрода, размещенцых в вакуумированном корпусе, к которым приложено высокое напряжение. Регистрация нейтронов основана на собирании электронов вторичной эмиссии, возникающих под действием осколков деления депозита в поле нейтронного излучения. Недостатком камеры деления является ее чувствительность к у-квантам, что приводит к искажению показаний., Другим недостатком является необходимость использования высокого напряжения и высоковольтного кабеля. Наиболее близким к изобретению техническим решением является детектор с водородсодержащим конвертором. Детектор состоит из корпуса и коллектора, разделенных двум слоями диэлектрика, один из которых выпблнен из водородсодержащего материала и является конвертором, а другой из материала, не содержащего водород, с эффективным атомным номером не более атомного номера материала корпуса и коллектор. Работа детектора основана на регистрации протонов отдачи, возникших при взаимодействии нейтронов с конвертором и собирающихся на коллекторе. Вклад в сигнал от у-излучения не превосходит 3-5% сигнала от нейтронов. Недостатком детектора является погрешность, обусловленная о времени сбьемным разрядом, которьгй возникает в конверторе. Целью изобретения является повышение точности за счет исключения погрешности, вносимой накоплением в радиаторе обьемного заряда. Указанная цель достигается тем, что детектор нейтронного излучения, состоящий из корпуса и коллектора, разделенных слоем водородсодержащего радиатора, дополнительно содержит проводящий слой. нанесенный на поверхность радиатора, а пространство между коллектором и радиаором вакуумировано. На фиг. 1 изображен предлагаемый детектор. Детектор состоит из корпуса 1, коллектора 2 и водородсодержаш его радиатора 3 с проводящим покрытием 4, причем промежуток 5 между коллектором 2 и радиатором 3 вакуумирован. Проводящее покрытие и коллектор выполнены, например,иэ алюмиТ с ° ния, толщиной 10-10 А и 100-200 мкм соответственно. Радиатор может быть выполнен из высокомолекулярного полимера, например полиэтилена (СН2)п. толщиной 50-300 мкм, определяемой в каждом конкретном случае долей быстрых нейтронов, содержащихся в исследуемом спектре. Вакуумированный промежуток не превышает то pp. .Детектор работает следующим образом. Нейтроны с энергией рассеиваются на ядрах водорода радиатора 3, вследствие чего протоны отдачи приобретают энергию Ер ЕП , где 0-угол рассеяния протона. Если пробег протона с энергией Ер превышает расстояние в направлении движения протонаотместа рассеяния до внешней поверхности алюминиевого покрытия 4, протон выйдет из вещества и, преодолев вакуумный промежуток 5, гГеренесет свой заряд из коллектор 2. Проводящее покрытие 4 при этом заземлено tl тем самым экранирует влияние отрицательного заряда, создающегося в радиаторе, на коллектор. Введение экранирующего покрытия приводит к поглощению части протонов отдачи. На фиг. 2 график зависимости чувствительности детектора для различных толщин алюминиевого покрытия от толщины радиатора в спектре нейтронов деления U частицN(En) 0,770 VEn ехр(-0,776 En), МэВ Кривая 1 соответствует толщине покрыО.0 тия d 10 А , кривая 2 - d Ю А, кривая о„о 3 - d 10 А , кривая 4 - d 10 А . Кривая 5 соответствует чувствительности детектора нейтронного излучения, выбранного в.качестве прототипа, который не содержит экранирующего покрытия. Для оценки погрешности расчетов, обусловленной выражением пробега протонов в полиэтилене через пробег протонов в алюминий при толщине покрытия d 10 А , построены кривые 6 и 7, соответствующие соотношениям R(cH2(Ep) 1.2Rw(Ep)n R(cH2)n(Ep) 1.8RAi(Ep). Близкое |эасположение кривых 6,2 и 7 указывает на устойчивость проведенных расчетов, причем при толщинах алюминиевого покрытия порядка 10 А не происходит заметного снижения чувствительности детектора. Наличие алюминиевой пленки приводит к поглощению в основном низкоэнергетической части спектра протонов отдачи, и каждой толщине покрытия соответствует минимальная энергия нейтронов, начиная с которой протоны отдачи будут достигать коллектора.
Формула изобретения
ДЕТЕКТОР НЕЙТРОННОГОИЗЛУЧЕНИЯ, состоящий из корпуса и коллектора, разделенных слорв водородосодержащего радиатора, отличающийся тем, что, с
30 целью повышения точности за счет исключения погрешности, вносимой накоплением объемного заряда в радиаторе, он; содержит проводйщий слой, нанесенный на поверхность радиатора, а пространство между коллектором и радиатором вакуумировано. На фиг. 3 представлена зависимость чувствительности детектора от энергии нейтронов для различных толщин полиэтилена Н и различных толщин алюминиевого покрытия (d). Таким образом, чувствительность детектора преобразуется к пороговому виду, и может быть создан порог с энергией, отсекающей спектр деле|ния U, что приведет к возможности регистрации быстрых нейтронов с энергией порядка, 14 Мэв на фоне спектра деления. Предлагаемый детектор позволяет повыси гь точность измерений и допускает получения пороговой функции чувствит льности с заранее, заданной величины поррга, который определяется толщиной и атомным составом проводящего покрытия. (56) Абрамов А.И. Основы экспериментальных методов ядерной физики. М.: Атомиздат, 1977, с. 507. Дмитриев А.Б. и Малышов Е.К. Нейтронные ионизационные камеры для реакторной техники. М.: Атомиздат, 1975, с. 70 Авторское свидетельство СССР № 713293. кл.С 01 Т 3/00, 1979.
(
