Разработка и создание двухкоординатных детекторов тепловых нейтронов для установок малоуглового рассеяния

• Автор: Ильин, Дмитрий Сергеевич
• Шифр специальности: 01.04.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Гатчина
• Количество страниц: 142 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение
Глава 1. Установки малоуглового рассеяния нейтронов
1.1. Метод мало углового рассеяния
1.2. Общее устройство и основные характеристики установок малоуглового
рассеяния
1.3. Установка малоуглового рассеяния нейтронов «Мембрана-2»
1.3.1. Характеристики установки, модернизация детекторной системы
1.3.2. Основные требования к характеристикам 2D-детектора
1.4. Установка малоуглового рассеяния нейтронов «Вектор»
1.4.1. Характеристики установки, модернизация детекторной системы
1.4.2. Основные требования к характеристикам 2В-детектора
1.5. Выбор базовой конструкции 21>детекторов
1.5.1. Требуемые характеристики новых 21)-детектора и критерии
их выбора
1.5.2. Регистрация медленных нейтронов
1.5.3. 20-дстск’іорьі тепловых нейтронов 19 Глава 2. Разработка, создание и испытание прототипа 20-детектора
тепловых нейтронов
2.1. Требуемые характеристики 2Б-детектора, основные задачи
2.2. Вычисление характеристик детектора
2.2.1. Общее устройство
2.2.2. Выбор состава газовой смеси
2.3. Вычисление рабочих характеристик многопроволочной
пропорциональной камеры (MWPC)
2.3.1. Моделирование работы MWPC в программе Garfield
2.3.2. Пространственное разрешение
2.3.3. Выбор геометрических параметров MWPC
2.3.4. Структура электрического поля
2.3.5. Коэффициент газового усиления
2.3.6. Симуляция индуцированных сигналов на катодах и аноде,
время сбора зарядов
2.3.7. Внутреннее разрешение
2.3.8. Оценка загрузочной способности детектора

2.4. Метод съема сигналов и определения координаты нейтронов
2.4.1. Выбор параметров линии задержки
2.4.2. Придетекторная электроника
2.4.3. Регистрирующая электроника
2.5. Измерение характеристик прототипа 2Б-детектора
2.5.1. Испытания детектора на источнике нейтронов 252Сґ
2.5.2. Испытания детектора на установке «Вектор»
2.6. Конструкция 2В-дстектора и технология изготовления
2.6.1. Газовый объем
2.6.2. Конструкция электродов МУРС
2.7. Выводы 83 Глава 3. Разработка и испытание 21)-дстекторов для установок «Вектор»
и «Мембрана-2»
3.1. Требуемые характеристики 2Б-детекторов и их реализация
3.1.1. Выбор состава газовой смеси
3.1.2. Модернизация конструкции МУРС и вычисление рабочих
характеристик
3.1.3. Оптимизация придетекторной электроники

3.2. Испытание 2 О-детсктора с входным окном 200x200 мм и измерение
его характеристик
3.2.1. Испытания конструкции газового объема
3.2.2. Измерение характеристик 20-детектора
3.2.3. Регистрирующая электроника
3.2.4. Заключение по испытаниям детектора с входным окном
200x200 мм2
3.3. Испытание 2И-детектора с входным окном 300x300 мм2 и измерение
его характеристик
3.3.1. Испытания конструкции газового объема
3.3.2. Измерение характеристик 20-детектора
3.3.3. Регистрирующая электроника
3.3.4. Демонстрационные измерения
3.3.5. Заключение по испытаниям 2И-детектора с входным окном
300x300 мм2
3.4. Выводы

Глава 4. Использование построенных 21)-детекторов на установках
«Вектор» и «Мембрана-2»
4.1. Дифрактометр «Мембрана-2»
4.1.1. Сравнение работы Ш-детектора и 2Г)-детектора
с входным окном 200x200 мм
4.2. Дифрактометр «Вектор»
4.2.1. Анализатор поляризованных нейтронов
4.2.2. Защита 2И-детектора от реакторного фона
4.2.3. Сравнение работы Ш-детектора и 2Е)-детектора
с входным окном 300x300 мм2
4.2.4. Развитие и применение новых методов исследования
при использовании 2Е)-детектора на установке «Вектор»
4.3. Вывод по главе
ВЫВОДЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

IONIZATION IONS' EECOk.S
Я !"1

I" :x
iN*4
1- ' " *r* ‘
Г* “ft?
t ' "ІШ
1 1К1Ґ1 ї! ь.
1 Н.І1) ‘ А і
It-Kln* fcî І П т і]
1 МхІС*
V І
110x10** У:
suie4 »

J **!*< !і|

І-шв*' &S 1 6«, ff *4 ІІ

І U* І
>’0
IONIZATION ION'S BKCOtLS
Рис. 2.5 А. Ионизационные потери энергии протона с начальной энергией Ер = 573 кэВ в газе 3Не (слева) и в газе СБ4 (справа) при н.у. (рассчитанные в программе БЮМ [64]). Пробеги протона составляют 7?р(3Не) = 52.5 мм и Кр(Ср4) = 4.1 мм соответственно.
IONIZATION IONS RECOILS
IONIZATION IONS RECOILS
-A® ФЯМ
Рис. 2.5 Б. Ионизационные потери энергии тритона с начальной энергией Ет= 191 кэВ в газе 3Не (слева) и в газе Оф (справа) при н.у. (рассчитанные в программе 8ЮМ). Соответствующие пробеги тритона ЯА Не) = 19.7 мм и ЯАСРд) =1.7 мм.
Давление газа СР4> атм.
Рис. 2.6. Зависимости пробегов протона и тритона в газе СБ4 от давления, построенные по данным вычислений в БШМ по ф-ле (2.2).