Определение квантового выхода люминесценции газа в гибридной камере деления
ВВЕДЕНИE
Создание новых нейтрон чувствительных детекторов обусловлено развитием реакторных установок. Уже сейчас в активной зоне реактора достигаются сверхкритические параметры: температура около 700 °С, нейтронные потоки ~ 1017 нейтр/см2·с. В результате таких нагрузок есть ограничения на режимы работы ионизационных камер, измерения максимальных и минимальных потоков нейтронов из-за электрического сигнала, а также возникают шумы из-за термоэдс. Для решения этой проблемы разрабатывается гибридная ионизационная камера (ГИК), в которой будет скомбинирован электрический принцип работы и радиационно-люминесцентный метод детектирования.
В настоящее время разработан лабораторный образец гибридной ионизационной камеры. В нём применяется новый тип радиаторных покрытий на основе боридов железа и оптическое волокно для передачи сигнала, в качестве люминофора выступает аргон. Для подтверждения работоспособности ГИК требуется провести испытания на источнике нейтронов. Перед проведением испытаний требуется определить минимальное значение люминесценции, фиксируемой оптической системой на
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 3
Глава 1. Литературный обзор 4
1.1. Спектрометры. Спектральный анализ 4
1.2. Классификация оптических волокон 6
1.3. Ионизационные камеры 8
1.3.1. Типы ионизационных камер с радиатором 11
1.4. Типы нейтронных детекторов 13
1.4.1. Сцинтилляционные детекторы нейтронов 13
1.4.1.1 Нейтронно-чувствительные сцинтилляционные детекторы из стекловолокна 13
1.4.1.2. Сцинтилляционный детектор LiCaAlF_6¬ 14
Гибридные ионизационные камеры 14
Глава 2. Материалы и экспериментальные методы6 16
2.1. Спектрометр AvaSpec-ULS2048XL-EVO – Avantes 17
2.2. Снятые спектры 19
Глава 3. Экспериментальная часть и обсуждение результатов 24
3.1. Определение минимальной интенсивности свечения света 24
3.2. Расчёт минимальной интенсивности излучения, регистрируемой спектрометром 27
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 29
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 30
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1 Спектральный анализ // Лаборатория неразрушающего контроля и технической диагностики ОПЗ [Электронный ресурс]: Режим доступа: http://lnktd-opz.narod.ru/sa.html#top (дата обращения: 16.06.2023).
2 Спектральный анализ и его применение при проведении экспертных исследований // Студенческий научный форум - 2015 [Электронный ресурс]: Режим доступа: https://scienceforum.ru/2015/article/2015010860 (дата обращения: 16.06.2023).
3 Крешков А.П. Основы аналитической химии. Теоретические основы. Количественный анализ. – 3-е изд. - Москва: Химия, 1970. – 450 с.
4 Львов Б.В. Атомно-абсорбционный спектральный анализ. – Москва: Наука, Глав. ред. физико-математической лит-ры, 1966. - 392 с.
5 Шлезингер М.А. Люминесцентный анализ. - Москва: Физ-мат литература, 1961. - 401 с.
6 Иоргачёв Д.В., Бондаренко О.В. Волоконно-оптические кабели и линии связи, ЭКО-ТРЕНДЗ Москва, 2002 – 276 с.
7 Многомодовые и одномодовые оптические волокна из кварцевого стекла // Инженерные проекты [Электронный ресурс]: Режим доступа: https://inzhpro.ru/referat/odnomodovoe-volokno/ (дата обращения: 16.06.2023).
8 Детекторы ионизационного типа // StudFiles [Электронный ресурс]: Режим доступа: https://studfile.net/preview/6289766/ (дата обращения: 16.06.2023).
9 П.Б. Басков, Г.В. Маричев, В.В.Сахаров, В.А.Степанов. Ядерно-оптические преобразователи для детектирования сильных нейтронных полей// Ядерная энергетика. – 2021.-№4. – с.122-134.
10 Суриков, К. Н. Современные промышленные блоки детектирования на основе ионизационных камер для регистрации нейтронных полей / К. Н. Суриков, И. Н. Аристов, Г. В. Полётов // Доклады БГУИР. - 2015. - № 2 (88). - С. 127 - 130.
11 Долгополов С.Ю., Нестеров В.Н., Чертков Ю.Б. Определение нейтронно-физических свойств замедляющих сред. Издательство Томского политехнического университета 2008 г. – 87 c.
12 Потапов С.П. О применении стабильных изотопов бора // Атомная энергия. – 1961. – Т. 10., № 3. – С.244-252
13 Av
Таким образом, сопротивление R выбирается так, чтобы Т<< RC<<Δt, где T – время собирания зарядов, а Δt- временной интервал между импульсами.
Накопление зарядов в единицу времени зависит от скорости дрейфа, т.е. зависит от скорости движения заряженных частиц к электродам. А амплитуда импульса обусловлена электронной и ионной составляющими.
Приложенное к электродам напряжение во многом определяет то, какой характер работы ионизационной камеры. На рис. 2 представлена зависимость амплитуды импульса, появляющегося на сопротивлении R, от напряжения на счетчике.
Источник: [8]
Рисунок 2 – Зависимость амплитуды импульса от напряжения на счетчике:
I - YI - области различных рабочих режимов
Рассмотрим несколько облас