7. Сцинтилляционные детекторы с органическими кристаллами для регистрации быстрых нейтронов.

Кристаллы: антрацен С₁₄Н₁₀, стильбен C₁₄H₁₂. . Благодаря такой повышенной плотности возрастает эффективность регистрации. Происходит упругое рассеяние на С и Н и неупругое на С. Возникают ядра отдачи и протоны.

где – число нейтронов, попадающих на детектор в единицу времени, – вероятность провзаимодействовать в детекторе, – полное число взаимодействий, – уменьшение потока нейтронов за счёт рассеяния.

В первом приближении рассеянием на углероде можно пренебречь!

При рассеянии нейтрона на протоне энергия может быть любой от 0 до E_n. По спектру E_p можно судить о E_n.

Если продифференцировать протонный спектр по энергии, то можно определить спектр нейтронов, попавших в детектор.

Пусть на детектор попадают моноэнергетичные нейтроны. Тогда:

– вероятность провзаимодействовать, - вероятность попасть в dE_p.

– вероятность провзаимодействовать, - вероятность попасть в dEp. Тогда число n c En, попавших на детектор

8. Полупроводниковые детекторы для регистрации нейтронов.

Преимущества: твёрдое вещество – высокая плотность, => высокая эффективность регистрации образующихся частиц и γ. Хорошее энергетическое разрешение. Чувствительный объём покрывается слоем конвертора ( ).

Импульс, регистрируемый детектором, связан с En. Чувствительный слой имеет толщину несколько микрон, => в нём регистрируются заряженные частицы, образованные нейтронами, и практически не регистрируются электроны от сопутствующих γ => от γ малый шум.

Эффективность регистрации быстрых нейтронов 1%, тепловых нейтронов 10%.

9. Детекторы, основанные на замедлении нейтронов.

=>

Глубинное распределение тепловых нейтронов (моноэнергетический поток Е0)

Используют парафин или полиэтиленовый блок, в котором нейтроны замедляются до тепловой энергии, после чего регистрируются.

Разумно использовать детектор, который будет регистрировать нейтроны по всей длине замедлителя. В таком случае, эффективность регистрации не будет зависеть от начальной энергии нейтронов.

Так как максимум потока , то положение эффективного центра детектора так же зависит от неё.

• Определение положения эффективного центра детектора

r – расстояние от источника до торца детектора

Скорость счёта:

– эффективность регистрации, F – число нейтронов, испущенных в единицу времени. Делают так: измеряют N при разных r, затем:

функция r. Строят прямую линию и определяют а

Положение a зависит от En
E0, МэВ	0,1	0,5	1	2	5	14
а, см	1,5	2,5	3	4	6,5	12

Чтобы чувствительность детектора не зависела от направления движения нейтронов, замедлитель делают в форме шара, в центре которого помещают детектор. Для повышения эффективности регистрации для промежуточных нейтронов → замедлитель малого диаметра.