Abstract
A recently developed scintillator has been investigated for possible use as a dual detector for neutron and gamma spectrometry. A 7Li-enriched version of the scintillator has been investigated. The 35Cl(n,p)35S nuclear reaction provides a possibility for fast neutron detection. The sensor has been mounted on a photomultiplier tube controlled with a miniature electronics board and irradiated in different gamma and neutron radiation fields. A series of experiments has been carried out with different gamma energies as well as well with mono-energetic neutrons from a KN Van de Graaff accelerator, and the pulse height spectra have been measured. To clarify different features observed on the response functions of the detector, a Monte Carlo model of the scintillator has been built using MCNP6 and emitted charged particles have been tracked. The simulation data along with the experiments are analyzed, compared and reported
چکیده
یک سوسوزن جدیدا تولید شده است که کاربرد احتمالی آن بعنوان یک آشکارساز دوگانه در طیف سنجی نوترون و گاما مورد تحقیق قرار گرفته است. یک نسخه سوسوزن غنی شده از Li بررسی شده است. واکنش هسته ای 35Cl(n,p)35S، امکان آشکارسازی نوترون سریع را می دهد. سنسور روی یک لامپ تکثیرکننده فوتونی که با یک تخته الکترونیک مینیاتوری کنترل می شود، کار گذاشته شده است و در میدان های تابشی مختلف نوترون و گاما پرتودهی می شود. یک سری آزمایشات با انرژی های مختلف گاما و نیز نوترون های تک انرژی از یک شتاب دهنده وان دو گراف KN انجام شده است و طیف های ارتفاع پالس اندازه گیری شده اند. برای مشخص کردن ویژگی های مختلف مشاهده شده در توابع پاسخ آشکارساز، یک مدل مونت کارلو از سوسوزن با استفاده از MCNP6 ارائه شده و ذرات باردار گسیلی، ترابرد شده اند. داده های شبیه سازی همراه با آزمایشات، تحلیل، مقایسه و گزارش شده اند.
1-مقدمه
در فناوری حاضر، برای آشکارسازی نوترون ها از آشکارسازهایی با پاسخ بالای نوترون گرمایی استفاده می شود نظیر هلیوم، لیتیوم و بور که در یک محیط گرماده احاطه شده اند. به دلیل بازدهی آشکارسازی معقول و توانایی تفکیک خوب پرتوهای گاما، این رویکرد مناسب برای چند دهه به کار گرفته شده است. با این همه، این روش هیچ اطلاعاتی را درباره انرژی نوترون به دست نمی دهد و از این رو، اساسا قادر به شناسایی چشمه های نوترونی متداول نیست. بعلاوه، در محل آشکاساز/چشمه، شار نوترون گرمایی متاثر از مواد اطراف است. درنتیجه، با آشکارسازی صرفا نوترون های گرمایی، قادر به ارزیابی کیفی خروجی چشمه های نوترونی نیستیم...