Multiwire Position-Sensitive Neutron Detector with Two Layers of Boron-10

Мұқаба

Дәйексөз келтіру

Толық мәтін

Ашық рұқсат Ашық рұқсат
Рұқсат жабық Рұқсат берілді
Рұқсат жабық Тек жазылушылар үшін

Аннотация

Multiwire position-sensitive neutron detector with two layers of boron-10 was developed to detect both thermal and fast neutrons. Sensitive dimensions of two coordinate neutron detector are 50 × 50 mm. New detector characteristics are compared with ones of 100 × 100 mm detector built earlier which we used in neutron flux spatial distribution measurement. Plane-parallel design of new detector has symmetrical structure with respect to wire anode and also includes two intermediate grids and two cathodes made of parallel wires with 2 mm pitch and two silicon substrates coated boron-10 layers of 0.003 mm thickness. Detector geometry, working gas mixture and pressure are chosen so as to ensure full absorption of secondary alpha particle from reaction with thermal neutron within detector gas medium half thickness. Neutron coordinates are determined from measured ionization loss pulse heights produced by secondary nucleus. Detector expected efficiency to thermal neutrons is about 5%. The detector can be used in small-angle and diffraction scattering setups in condensed matter physics.

Толық мәтін

Рұқсат жабық

Авторлар туралы

S. Potashev

Institute for Nuclear Research of the RAS; P.N. Lebedev Physical Institute of the RAS

Хат алмасуға жауапты Автор.
Email: potashev@inr.ru
Ресей, Moscow, 117312; Moscow, 119991

A. Afonin

Institute for Nuclear Research of the RAS

Email: potashev@inr.ru
Ресей, Moscow, 117312

Y. Burmistrov

Institute for Nuclear Research of the RAS

Email: potashev@inr.ru
Ресей, Moscow, 117312

A. Drachev

Institute for Nuclear Research of the RAS

Email: potashev@inr.ru
Ресей, Moscow, 117312

A. Kasparov

Institute for Nuclear Research of the RAS

Email: potashev@inr.ru
Ресей, Moscow, 117312

S. Karaevsky

Institute for Nuclear Research of the RAS

Email: potashev@inr.ru
Ресей, Moscow, 117312

I. Meshkov

P.N. Lebedev Physical Institute of the RAS

Email: potashev@inr.ru
Ресей, Moscow, 119991

V. Ponomarev

Institute for Nuclear Research of the RAS

Email: potashev@inr.ru
Ресей, Moscow, 117312

V. Razin

Institute for Nuclear Research of the RAS

Email: potashev@inr.ru
Ресей, Moscow, 117312

Әдебиет тізімі

  1. Аксенов В.Л., Балагуров А.М. // УФН. 1996. Т. 166. № 9. С. 955. https://www.doi.org/10.3367/UFNr.0166.199609e.0955
  2. Кузнецов С.П., Мешков И.В., Садыков Р.А., Литвин В.С., Лапушкин Ю.А., Алексеев А.А., Коптелов Э.А. // Краткие сообщения по физике ФИАН. 2013. Т. 40. № 9. С. 3. https://www.doi.org/10.3103/S1068335613090017
  3. Grigoriev S.V., Potapova N.M., Moskvin E.V., Dyadkin V.A., Dewhurst Ch., Maleyev S.V. // JETP Lett. 2014. V. 100. № 3. P. 238. https://www.doi.org/10.7868/S0370274X14150132
  4. Jiang X.-F., Zhou J.-R., Luo H., Xiao L., Zhou X.-J., Xu H., Xia Y.-G., Wu X.-G., Zhu L., Yang W.-Q., Yang G.-A., Guan B.-J., Zhang H.-Y., Zhao Y.-B., Sun Z.-J., Chen Y.-B. // Nucl. Sci. Tech. 2022. V. 33. № 7. P. 89. https://www.doi.org/10.1007/s41365-022-01067-1
  5. Андреев В.А., Ганжа Г.А., Иванов Е.А., Ильин Д.С., Коваленко С.Н., Колхидашвили М.Р., Крившич А.Г., Надточий А.В., Рунов В.В., Соловей В.А., Шабанов Г.Д. // ФТТ. 2010. Т. 52. № 5. С. 964.
  6. Белушкин А.В., Богдзель А.А., Журавлев В.В., Кутузов С.А., Левчановский Ф.В., Литвиненко Е.И., Че Л.Е., Пантелеев Ц.Ц., Приходько В.И., Черников А.Н., Чураков А.В., Швецов В.Н. // ФТТ. 2010. Т. 52. № 5. С. 961.
  7. Kampmann R., Marmotti M., Haese-Seiller M., Kudryashov V. // Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A. 2004. V. 529. P. 342.
  8. Jin W., Muhlbauer S., Bender P., Liu Y., Demirdis S., Fu Z., Xiao Y., Nandi Sh., Cao G.-H., Su Y., Bruckel T. // Phys. Rev. B. 2022. V. 105. № 18. P. L180504. https://www.doi.org/10.1103/PhysRevB.105.L180504
  9. Aksenov V.L., Balagurov A.M., Kozlenko D.P. // Phys. Part. Nuclei. 2016. V. 47. № 4. P. 627. https://www.doi.org/10.1134/S106377961604002X
  10. Uno S., Uchida T., Sekimoto M., Murakami T., Miyama K., Shoji M., Nakano E., Koike T., Morita K., Satoh H., Kamiyama T., Kiyanagi Y. // Phys. Procedia. 2012. V. 26. P. 142. https://www.doi.org/10.1016/j.phpro.2012.03.019
  11. Kohli M., Allmendinger F., Haubler W., Schroder T., Klein M., Meven M., Shmidt U. // Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A. 2016. V. 828. P. 242. https://www.doi.org/10.1016/j.nima.2016.05.014
  12. Zhou J., Xiu Q., Zhou X., Zhou J., Ma L., Schmidt C.J., Klein M., Xia Yu., Zhu G., Huang Ch., Sun G., Hu B., Sun Zh., Chen Yu. // Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A. 2020. V. 953. P. 163051. https://www.doi.org/10.1016/j.nima.2019.163051
  13. Potashev S.I., Drachev A.I., Burmistrov Yu.M., Karaevsky S.Kh., Kasparov A.A., Ponomarev V.N., Solodukhov G.V. // EPJ Web Conf. 2020. V. 231. P. 05010. https://doi.org/10.1051/epjconf/202023105010
  14. Поташев С.И., Бурмистров Ю.М., Конобеевский Е.С., Мешков И.В., Зуев С.В., Марин В.Н. // Поверхность. Рентген., синхротрон. нейтрон. исслед. 2021. Т. 10. C. 108. https://www.doi.org/10.31857/S1028096021100162
  15. Поташев С.И., Афонин А.А., Бурмистров Ю.М., Драчев А.И., Зуев С.В., Караевский С.Х., Каспаров А.А., Конобеевский Е.С., Мешков И.В., Пономарев В.Н., Разин В.И., Солодухов Г.В. // Известия РАН. Сер. физ. 2020. Т. 84. № 4. С. 532. https://www.doi.org/10.31857/S0367676520040225
  16. Поташев С.И., Каспаров А.А., Пономарев В.Н. // Известия РАН. Сер. физ. 2022. Т. 86. № 9. С. 1304. https://www.doi.org/10.31857/S0367676522090241
  17. Мешков И.В., Поташев С.И., Афонин А.А., Бурмистров Ю.М., Драчев А.И., Зуев С.В., Караевский С.Х., Каспаров А.А., Конобеевский Е.С., Кузнецов С.П., Марин В.Н., Пономарев В.Н., Солодухов Г.В. // Известия РАН. Сер. физ. 2020. Т. 84. № 4. С. 497. https://www.doi.org/10.31857/S0367676520040195
  18. Каспаров А.А., Поташев С.И., Афонин А.А., Бурмистров Ю.М., Драчев А.И. // Известия РАН. Сер. физ. 2021. Т. 85. № 5. С. 694. https://www.doi.org/10.31857/S0367676521050124
  19. Патент 2788834 (РФ). Позиционно-чувствительный детектор медленных и быстрых нейтронов. / Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт ядерных исследований Российской академии наук (ИЯИ РАН). Поташев С.И., Драчев А.И., Каспаров А.А., Бурмистров Ю.М. // 2023.
  20. Гюльханданьян О.М., Джилкибаев Р.М., Радченко О.М., Штраних И.В. Электроника пропорциональных камер с аналоговым съемом информации. Препринт П-0237. Москва: ИЯИ РАН, 1982.
  21. Патент № 2634330 (РФ). Фотонейтронный источник. / Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт ядерных исследований Российской академии наук (ИЯИ РАН). Андреев А.В., Бурмистров Ю.М., Зуев С.В., Конобеевский Е.С., Латышева Л.Н., Мордовской М.В., Пономарев В.Н., Солодухов Г.В., Соболевский Н.М // 2017.
  22. Karaevsky S.Kh., Potashev S.I., Drachev A.I., Burmistrov Yu.M. // Phys. Atom. Nuclei. 2019. V. 82. № 12. P. 1686. https://www.doi.org/10.1134/S1063778819120147

Қосымша файлдар

Қосымша файлдар
Әрекет
1. JATS XML
Жүктеу
2. Fig. 1. Device of a position-sensitive detector: 1 — the first layer of a boron-10 converter on a silicon substrate; 2 — the second layer of a boron-10 converter on a silicon substrate; 3 — a frame with anode wires with a basic high supply voltage; 4 — a frame with wires for measuring the X1 coordinate; 5 — frame with wires for measuring the Y1 coordinate; 6 — frame with wires for measuring the X2 coordinate; 7 — frame with wires for measuring the Y2 coordinate; 8 — gasket washers; 9 — base of the sealed housing; 10 — lid of the sealed housing.

Жүктеу (165KB)
Метадеректер
3. Fig. 2. The distribution of the neutron flux N measured by a 100 × 100 mm detector at a distance of 3 m from a beryllium target from a channel with a cadmium mask with three holes with a diameter of 2 mm located on the same line and located at a distance of 20 mm from each other.

Жүктеу (86KB)
Метадеректер
4. 3. The distribution of the neutron flux N measured by the 100 × 100 mm detector at a distance of 3 m from the beryllium target from the photoneutron source channel.

Жүктеу (89KB)
Метадеректер
5. 4. Dependence of the efficiency of the 10B detector on the maximum neutron energy of the source.

Жүктеу (45KB)
Метадеректер
6. 5. The expected calculated coordinate distribution of neutrons N for a 50 ×50 mm detector along the X (a) and Y (b) axes. The solid curves are an approximation using the Gaussian distribution, the dashed curve is an approximation using the Boltzmann distribution.

Жүктеу (85KB)
Метадеректер

© Russian Academy of Sciences, 2024

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».