내포 중성자 분광계

Nested neutron spectrometer
중첩 중성자 분광계의 성분입니다.왼쪽 위에서 시계방향: 프리암프(흰색 상자), 감속 실린더(흰색 실린더), MCA(회색 상자), He-3 비례 카운터 및 스탠드(금속 실린더), 데이터 수집 컴퓨터(노란색) 및 각종 케이블(빨간색 및 회색)

NNS(Nested Neutron Spectrometer)는 중성자 스펙트럼 분석에 사용되는 도구이다.NNS는 중성자장의 중성자 에너지 스펙트럼 측정에 사용된다.이 검출기 유형은 (중성자장의 특성화를 위해) 연구 시설과 방사선 [1]방호 목적으로 중성자 복사가 발생할 수 있는 작업장 모두에서 사용된다.중성자 검출과 관련된 어려움으로 인해 NNS는 중성자장의 특성을 정확하게 결정할 수 있는 몇 안 되는 장치 중 하나이다.

동작 원리

NNS는 보너구형 중성자 [2]분광계와 동일한 원리로 작동합니다.분광계의 민감 부분은 헬륨-3 비례 계수기로, He(n,p)3H의 반응을 통해 중성자를 검출한다.이 특정 반응은 열 중성자 에너지에서만 유의한 단면을 가진다.더 높은 에너지 중성자가 검출되기 위해서는 에너지가 감소하거나 "감소"되어야 한다.높은 에너지에서 중성자를 감속하기 위해 NNS는 다양한 양의 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)을 사용한다.He-3 비례 카운터는 중성자장의 다양한 에너지 영역을 샘플링하기 위해 다양한 양의 HDPE로 둘러싸여 있다.표준 NNS에는 러시아 네스팅 인형과 유사하게 7개의 HDPE 실린더가 중첩되어 더 높고 더 높은 에너지의 중성자를 측정한다.

금속 스탠드 옆에 서 있는 He-3 비례 카운터.
Nested Neutron Spectrometer의 감속 어셈블리를 구성하는 7개의 표준 HDPE 네스팅 실린더.(원통 뚜껑이 켜져 있습니다.)
중첩 중성자 분광계의 조절 어셈블리를 구성하는 7개의 표준 HDPE 네스팅 실린더.(주: 실린더의 뚜껑은 켜져 있지 않습니다.)

시료 중성자 스펙트럼

아래는 NNS에 [3]의해 측정된 2개의 표준 교정 선원의 스펙트럼이다.측정된 스펙트럼(파란색)은 ISO 표준 스펙트럼(빨간색)과 비교된다.두 측정 모두 워싱턴 DC에 있는 NIST 저산란 시설에서 수행되었습니다.

AmBe 중성자 선원의 중성자 분광계 측정값.ISO 표준 스펙트럼과의 비교.
Nested Neutron Spectrometer(중성자 분광계) 측정.ISO 표준 스펙트럼과의 비교.

레퍼런스

  1. ^ J. Atanackovic; W. Matysiak; S. S. Hakmana Witharana; I. Aslam; J. Dubeau & A. J. Wake (September 2012). "Neutron Spectrometry and nd Dosimetry Study at Two Research Nuclear Reactors Using Bonner Sphere Spectrometer (BSS), Rotational Spectrometer (ROSPEC) and Cylindrical Nested Neutron Spectrometer (NNS)". Radiation Protection Dosimetry. 154 (3): 364. doi:10.1093/rpd/ncs248.
  2. ^ J. Dubeau; et al. (2010). A New Type Of Neutron Spectrometer Using Nested Moderator (PDF). IEEE NPSS (Toronto), UOIT, Oshawa, ON, 25 & 26 June 2010 International Workshop on Real Time Measurement, Instrumentation & Control.
  3. ^ Detec (June 10, 2013). "NNS Calibration Results" (PDF). Retrieved July 24, 2013.