جداسازی نوترون- گاما در میدان‌های آمیخته با استفاده از مدار تبعیض‌گر شکل تپ آند

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی هسته‌ای، دانشگاه شهید بهشتی، صندوق پستی: 1983963113، تهران- ایران

2 دانشکده علوم هسته‌ای و فیزیک، دانشگاه صنعتی امیرکبیر، صندوق پستی: 985-89575، تهران- ایران

چکیده

یکی از روش‌های مناسب برای جداسازی نوترون و گاما در میدان‌های آمیخته به منظور طیف‌نگاری نوترون، استفاده از تبعیض‏گر شکل تپ و بکارگیری روش گذر از صفر بوسیله تپ آند می‌باشد. همچنین آشکارساز سوسوزن مایع BC501A بدلیل مشخصات خوب شکل تپ و قابلیت مطلوب جداسازی نوترون و گاما، بطور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرد. در این مقاله ابتدا به شرح طراحی و ساخت یک دستگاه تبعیض‏گر شکل تپ (PSD) پرداخته می‌شود، سپس به نتایج اندازه‏گیری‏ طیف نوترون در چشمه‏‏های 241Am-Be و 252Cf با این دستگاه اشاره خواهد شد. بر اساس نتایج بدست آمده، عملکرد دستگاه مورد تأیید قرار گرفت. دستگاه ساخته شده دارای FOM=1.36 در انرژی آستانه 60keVee (keV Electron Equivalent) می‏باشد. زمان مرگ دستگاه در حدود 1.5µsec است که براحتی می‌تواند تا آهنگ‏های شمارش بالاتر از 50kHz کار نماید.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Neutron-Gamma Discrimination in Mixed Field by PSD

نویسندگان [English]

  • A Sharghi Ido 1
  • M Shahriari 1
  • G.R Etaati 2
چکیده [English]

In this study, a pulse shape discriminator (PSD), incorporating zero-crossing method has been developed. The separate measurements with 241Am-Be and 252Cf sources undertaken by BC501A liquid have shown that the purposed and the common-used PSD’s are in good agreement. The improved characteristics of the presented PSD are FOM=1.36 at a threshold of 60keVee and 1.5µsec dead time which allows the count rates up to 50kHz.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Pulse Shape Discriminator (PSD)
  • 241Am-Be and 252Cf Sources
  • Neutron Spectrum Unfolding
  • Zero-Crossing Method
  1. 1.    G.F. Knoll, “Radiation detection and measurement,” John Wiley & Sons, New York, 3rd Ed (2000).

 

  1. 2.    P. Sperr, H. Spieler, M.R. Maier, D. Evers, “A Simple Pulse-Shape Discrimination Circuit,” Nuclear Instruments and Methods; No. 116, 55-59 (1974).

 

  1. 3.    H.H. Knox and T.G. Miller, “Technique for determining bias setting for organic scintilators,” Nuclear Instruments and Methods; No. 3, 519-25 (1972).

 

  1. 4.    J.K. Dickensons, “A monte carlo based computer program to determine a scintillator full energy response to neutron detection for en between 0.1 and 80MeV,” ORNL (1988).

 

  1. 5.    W.R. Burrus and R.M. Freestone, “A response matrix generation code package,” Oak Ridge National Laboratory ORNL-TM-2594 (1969).

 

  1. 6.    R.H. Johnson, “A user's manual for COOLC and FORIST,” Radiation Shielding Information Centre PNE-75-107 (1975).

 

  1. 7.    D. Wolski, “Comparison of n-γ discrimination by zero-crossing and digital charge comparison methods,” Nuclear Instruments and Methods; No. 360, 584-592 (1995).

 

  1. 8.    E.A. Lorch, “Neutron spectra of 241AmB, 241AmBe, 241AmF, 242CmBe, 238PuC and 252Cf Isotopic Neutron Sources,” International Journal of Applied Radiation and Isotopes, No. 24, 585-591 (1973).

 

  1. 9.    S. Green, “A compendium of manuals and papers,” EMRA NPL 82/0462 (1991).

 

  1. 10.              R. Koohi-Fayegh, S. Green, M.G. Scott, “A comparison of neutron spectrum unfolding codes used with a miniature NE213 detector,” Nuclear Instruments and Methods, No. 460. 391-400 (2001).