Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования, 2023, № 8, стр. 40-45

Детектор тепловых нейтронов типа плоскопараллельная резистивная камера на основе конвертера В-10

М. О. Петрова ab*, А. А. Богдзель a, В. И. Боднарчук abd, О. Даулбаев ac, В. М. Милков a, А. К. Курилкин a, К. В. Булатов a, А. В. Дмитриев a, В. А. Бабкин a

a Объединенный институт ядерных исследований
141980 Дубна, Россия

b Государственный университет “Дубна”
141980 Дубна, Россия

c Институт ядерной физики
050032 Алматы, Казахстан

d Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт”
123182 Москва, Россия

* E-mail: mbelova@jinr.ru

Поступила в редакцию 18.09.2022
После доработки 24.12.2022
Принята к публикации 24.12.2022

Аннотация

Нейтронографические методы исследования конденсированных сред позволяют получать информацию о внутренней структуре и динамике изучаемого объекта. Создание новых высокопоточных источников нейтронов для изучения перспективных материалов и различных биологических систем предъявляют особые требования к рабочим параметрам детекторных систем. Новые поколения позиционно-чувствительных детекторов тепловых нейтронов должны иметь рекордные характеристики по пространственному и временнóму разрешению при высокой эффективности регистрации. В рамках поиска новых решений для реализации детекторных систем станций нейтронного рассеяния в работе обсуждается возможность применения и предполагаемые рабочие характеристики 10B-ППРК для регистрации тепловых нейтронов.

Ключевые слова: позиционно-чувствительные детекторы тепловых нейтронов, магнетронное напыление тонких пленок B4C, плоскопараллельная резистивная камера, газовые детекторы, альтернативы 3Не.

Список литературы

  1. Rofors E., Mauritzson N., Perrey H. et al. // Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A. 2021. V. 999. P. 165170. https://doi.org/10.1016/j.nima.2021.165170

  2. Ishikawa A., Watanabe K., Yamazaki A. et al. // Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A. 2022. V. 1025. P. 166074. https://doi.org/10.1016/j.nima.2021.166074

  3. Nakamura T., Katagiri M., Toh K. et al. // Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A. 2014. V. 741. P. 42–46. https://doi.org/10.1016/j.nima.2013.12.043

  4. McPheeters M., McKinny K., Yokie E. // Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A. 2022. V. 1040. P. 167156. https://doi.org/10.1016/j.nima.2022.167156

  5. Bedogni R., Gómez-Ros J.M., Lega A., Menzio L., Moraleda M., Pola A., Pietropaolo A., Ferrante Vero L. // Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A. 2020. V. 983. P. 164595. https://doi.org/10.1016/j.nima.2020.164595

  6. Nakamura T., Tanaka H., Yamagishi H., Soyama K., Aizawa K., Ochi A., Tanimori T. // Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A. 2007. V. 573. Iss. 1–2. P. 187. https://doi.org/10.1016/j.nima.2006.10.238

  7. Bogdzel A.A., Krugloa V.V., Milkov V.M., Panteleev Ts.Ts., Churakov A.V. // Physics of Atomic Nuclei. 2018. V. 81. № 10. P. 1465. https://doi.org/10.1134/S1063778818100022

  8. Кащук А.П., Левицкая О.В. // ЖТФ. 2020. Т. 90. Вып. 4. С. 84. https://doi.org/10.21883/JTF.2020.04.49074.84-19

  9. Андреев В.А., Ганжа Г.А., Иванов Е.А. и др. // ФТТ. 2010. Т. 52. Вып. 5. С. 964.

  10. Santonico R., Cardarelli R. // Nucl. Instrum. Methods Phys. Res A. 1981. V. 187. P. 377.

  11. Lippmann C. // Detector Physics of Resistive Plate Chambers, Dr. Dissertation, Europaischen Kernforschungszentrum, ¨European Organization for Nuclear Research (CERN). Frankfurt am Main. 2003. 179 p.

  12. Babkin V., Baskov V., Burdyko A. et al. // Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A. 2022. V. 1034. P. 166735. https://doi.org/10.1016/j.nima.2022.166735

  13. Polese G., Paolucci P., Gomez-Reino R. et al. // The Detector Control Systems for the CMS Resistive Plate Chamber in J. Phys. Conf. Ser. 2010. V. 219. P. 022019. https://doi.org/10.1088/1742-6596/219/2/022019

  14. Akindinov A., Anselmo F., Basile M. et al. // Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A. 2000. V. 456. Iss. 1–2. P. 16. https://doi.org/10.1016/S0168-9002(00)00954-2

  15. The ARGO-YBJ Collaboration: G. Aielli et al. // Astroparticle Physics. 2009. V. 32. Iss. 1. P. 47. https://doi.org/10.1016/j.astropartphys.2009.05.005

  16. Höglund C., Birch J., Andersen K. et al. // J. Appl. Phys. 2012. V. 111. P. 104908. https://doi.org/10.1063/1.4718573

  17. Schmidt S., Höglund C., Jensen J., Hultman L., Birch J., Hall-Wilton R. // J. Materials Science. 2016. V. 51. P. 10418. https://doi.org/10.1007/s10853-016-0262-4

  18. Arnaldi R., Chiavassa E., Colla A. et al. // Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. B. 2004. V. 213. P. 284. https://doi.org/10.1016/S0168-583X(03)01618-5

  19. Sauli F. // Principle of Operation of Multiwire Proportional and Drift Chamber. Geneva: CERN Series Academic Training Lecture, CERN, 1977. V. 81. 92 p. https://doi.org/10.5170/CERN-1977-009

  20. Liu Z., Carnesecchi F., Williams M.C.S., Zichichi A., Zuyeuski R. // Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A. 2019. V. 927. P. 396. https://doi.org/10.1016/j.nima.2019.02.068

  21. Margato L.M.S., Morozov A., Blanco A. et al. // JINST. 2019. V. 14. P01017. [arXiv:1809.09677] [physics.ins-det]. https://doi.org/10.1088/1748-0221/14/01/P01017

  22. Margato L.M.S., Morozov A. // JINST. 2018. V. 13. P08007. [arXiv:1806.07167].

  23. Ramo S. Currents Induced by Electron Motion // Proc. Inst. Radio Eng. 1939. V. 27. P. 584.

  24. Calligarich E., Cardarelli R., Cesana A., Colangelo S., Raselli G.L., Sandrelli G., Terrani M., Testi A. // Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. 1991. V. A307. P. 142–144. https://doi.org/10.1016/0168-9002(91)90142-D

  25. Margato L.M.S., 1, Morozov A., Blanco A. et al. // JINST. 2021. V. 16. P07009. https://doi.org/10.1088/1748-0221/16/07/P07009

  26. Stefanescu I. et al. // JINST. 2017. V. 12. P01019. https://doi.org/10.1088/1748-0221/12/01/P01019

  27. Potashev S.I., Burmistrov Yu., Drachev A.I. et al. / Two-Dimensional Solid State Gaseous Detector Based on 10B Layer for Thermal and Cold Neutrons // International Conference on Particle Physics and Astrophysics 10–14 October 2016, Moscow, Russian Federation in J. Phys. Conf. Ser. 2017. V. 798. P. 012160. https://doi.org/10.1088/1742-6596/798/1/012160

Дополнительные материалы отсутствуют.