طراحی سلول شمارگر فعال‌سازی برای شمارش نوترون‌های تند حاصل از دستگاه پلاسمای کانونی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

گروه کاربرد پرتوها، دانشگاه شهید بهشتی، صندوق پستی: 1983963113، تهران-ایران

چکیده

در این تحقیق دو هندسه‌ی مختلف برای شمارگر‌های نوترون تپی، ارایه شده و سوسوزن پلاستیکی همراه با برگه‌های نقره برای افزایش بازدهی شمارش نوترون‌های تپی مورد استفاده قرار گرفته‌است‌. دو هندسه‌ی مکعب مستطیلی و استوانه‌ای با استفاده از کد MCNP4C برای سلول شمارگر شبیه‌سازی شده است‌. با توجه به آهنگ واکنش جذب در نقره‌، تعداد برگه‌های نقره و طول شمارگر بهینه شده ‌است. طول بهینه برای سلول آشکارساز 14سانتی‌متر می‌باشد و با در نظرگرفتن هزینه‌ی‌ ساخت، تعداد بهینه‌ی برگه‌های نقره برای هندسه‌ی مکعب مستطیلی و استوانه‌ای به ترتیب 20 و 10 برگه پیشنهاد شده است. با استفاده از داده‎‎های بهینه‌ی به دست آمده، آشکارسازی با هندسه‌ی مکعب مستطیلی ساخته شد. این آشکارساز برای اندازه‎گیری شار نوترون دستگاه پلاسمای کانونی SBUPF1 مورد استفاده قرار گرفت. نتایج این اندازه‌گیری‌ها نشان دادند که 3.71Î107  نوترون در هر تپ تولید می‎شود.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Design of Activation Counter Cell for Counting of Fast Neutrons Produced by Plasma Focus Device

نویسندگان [English]

  • S Rajabi Moghadam
  • F Abbasi Davani
چکیده [English]

In this paper two geometries for pulsed neutron counter structure have been introduced and to increase the activation counter efficiency, plastic scintillation along with silver foils was used. Cubic and cylindrical geometries for activation counter cell were modeled using MCNP4C code. In respect of absorpstion reaction rate in silver, the number of silver foils and the length of the counter were optimized. The optimum length of 14 centimeters had been proposed for counter cell and because of the economic aspects, the optimum number of silver foils for cubic and cylindrical geometries are 20 and 10, respectively. The optimum data were used to construct a cubic counter and the neutron yield of SBUPF1 plasma focus device was measured by this counter. Experimental results show that about 3.71Î107 neutrons are produced per pulse.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Plastic Scintillation
  • Silver Foils
  • Activation
  • Design of Activation Counter Cell
  1. 1.    F.J. Mayer and H. Brysk, “Neutron detection efficiency of silver counters,” Nuclear Instruments & Methods, 125, 323-324 (1975).

 

  1. 2.    M.S. Rowland and J.C. Robertson, “A fast neutron activation detector for pulsed sources,” Nuclear Instruments & Methods in Physics Research, 224, 322-323 (1984).

 

  1. 3.    Richard H. Howell, “A highly energy-selective activation detector for pulsed fusion neutron sources,” Nuclear Instruments & Methods, 148, 39-42 (1978).

 

  1. 4.    V.E. Lewis and T.B. Ryves, “Measurment of D+T neutron pulses,” Nuclear Instruments & Methods, A257, 462-466 (1987).

 

  1. 5.    Lawrence Ruby and Joseph B. Rechen, “A fast neutron activation detector for 14-MeV pulsed neutron sources,” Nuclear Instruments & Methods, 15, 74-76 (1962).

 

  1. 6.    E.L. Jacobs, “An arsenic-activation detector for bursts of 2.5 and 14MeV Neutrons,” Nuclear Instruments & Methods, 213, 387-392 (1983).

 

  1. 7.    Dennis R.Slaughter and William L.Pickles, “A highly sensitive silver activation detector for pulsed neutron source,” Nuclear Instruments & Methods, 160, 87-92 (1979).

 

  1. 8.    B. Shirany, “Optimization of neutron yield in SBUMTPF1 plasma focus device,” M. Sc. Thesis, Shahid Beheshti University (2008).