KONSTRUKCJA I TECHNOLOGIA GAZOWYCH DETEKTORÓW NEUTRONÓW

Prezentacja na temat: "KONSTRUKCJA I TECHNOLOGIA GAZOWYCH DETEKTORÓW NEUTRONÓW"— Zapis prezentacji:

1 KONSTRUKCJA I TECHNOLOGIA GAZOWYCH DETEKTORÓW NEUTRONÓW
WYKONYWANIA GAZOWYCH DETEKTORÓW NEUTRONÓW Adam Kazimierski ZdAJ

2 GAZOWE DETEKTORY NEUTRONÓW KLASYFIKACJA
Według rodzaju materiału detekcyjnego, Według rodzaju wyładowania elektrycznego, Według przeznaczenia i zastosowania, rozwiązań konstrukcyjnych, podstawowych parametrów, itp.

3 Reakcje oddziaływania neutronów z materiałami detekcyjnymi:
reakcja jądrowa 10B(n,α) 7Li, reakcja jądrowa 3He(n,p) T, rozpraszanie sprężyste na jądrach wodoru 1H(n,p), reakcje rozszczepienia ciężkich jąder.

4 Podział gazowych detektorów neutronów ze względu na rodzaj wyładowania elektrycznego:
KOMORY JONIZACYJNE LICZNIKI PROPORCJONALNE

5 Podział ze względu na zastosowanie, rozwiązania konstrukcyjne, podstawowe parametry:
Impulsowe komory jonizacyjne rozszczepieniowe do monitorowania wiązki neutronów, Proporcjonalne liczniki z BF3 do dozymetrii neutronów, - Proporcjonalne liczniki z He-3 do poszukiwań ropy naftowej Proporcjonalne liczniki wodorowe do spektrometrii neutronów, Proporcjonalny licznik z pokryciem polietylenowym do dozymetrii neutronów prędkich Prądowe komory jonizacyjne z pokryciem borowym do sterowania i zabezpieczenia reaktorów jądrowych,

6 LICZNIKI Z TRÓJFLUORKIEM BORU
Q1=2,78 MeV 7% Q2=2,30 MeV 93% Cząstka alfa (7/11)Q 1,4 MeV Jądro litu (4/11)Q 0,84 MeV Zasięg cząstki alfa ok..4mm Zasięg jądra litu ok..1,5mm Bor nat., E=0,025 MeV σ=755 barnów

7 LICZNIKI HELOWE Q=764 keV, proton 3/4Q 573 keV, triton 1/4Q 191keV
Zasięg protonu = 52 mm, Zasięg tritonu = 15 mm (w helu, w war. norm.) Przekrój czynny σ w funkcji energii E dla neutronów w 3He

8 Technologie Stosowane materiały Obróbka chemiczna Złącza metal – metal
metal – szkło i metal – ceramika Obróbka termiczno – próżniowa Napełnianie 10BF3 – fluoroboran wapnia (CaF2.BF3) 3He – mieszanki wysokociśnieniowe, pompa Toeplera

9 Elementy konstrukcyjne
Katody materiał: Cu MOO. Stal 1H18N9T, Al. kształt: cylinder, kula, prostokąt, kwadrat Anody Druty anod mat. W, stal, NiCr ø μm Systemy mocowania i napinania sprężyna ściskana, rozciągana, bez sprężyny Izolator anoda – katoda mat. Szkło, kwarc, ceramika, Zespół pompowania i odcinania Zespół wyprowadzenia sygnału (cokół)

10 Rozwiązania konstrukcyjne - Zastosowania
Zastosowania przemysłowe Mierniki stężenia kwasów Geofizyka poszukiwawcza – nafta i gaz Do badań materiałowych Liczniki helowe z poprzeczną anodą, Wysokość cylindra równa jego średnicy, Pełna osłona Cd - z wyjątkiem okna Do badań reaktorowych Materiały konstr.Al., kwarc, hel-3; øk1-5mm

11 Rozwiązania konstrukcyjne - Zastosowania
Do monitorów neutronów Do spektrometrii neutronów prędkich Do spektrometrów dyfrakcyjnych

12 Obróbka sygnałów wyjściowych z proporcjonalnych liczników neutronów
Zliczanie impulsów Powszechne wykorzystanie: w urządzeniach przemysłowych, w dozymetrii i monitoringu, w spektrometrach dyfrakcyjnych itp Analiza amplitud impulsów Precyzyjna kontrola zliczeń pochodzących od neutronów Analiza amplitud impulsów i ich czasów narastania Spektrometria neutronów prędkich przy użyciu kulistego licznika wodorowego Selekcja impulsów – koincydencja i antykoincydencja Spektrometria neutronów prędkich przy użyciu cylindrycznego licznika wodorowego wyposażonego w dodatkową elektrodę z drutów

13 Obróbka sygnałów wyjściowych z proporcjonalnych liczników neutronów
Liczniki pozycjoczułe

14 Różne rozwiązania konstrukcyjne proporcjonalnych liczników neutronów
Z helem i BF3 produkowanych w IPJ - ZdAJ

15 Proporcjonalne liczniki neutronów napełnione trójfluorkiem boru 10BF3

16 Proporcjonalne liczniki neutronów
napełnione wodorem

17 Proporcjonalne liczniki neutronów
napełnione helem- 3