Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Абрамов А.И. -> "Основы экспериментальных методов ядерной физики" -> 188

Основы экспериментальных методов ядерной физики - Абрамов А.И.

Абрамов А.И. , Казанский Ю.А., Матусевич Е.С. Основы экспериментальных методов ядерной физики — М.: Атомиздат , 1977. — 528 c.
Скачать (прямая ссылка): osnoviexperementalnihmetodovyader1977.djvu
Предыдущая << 1 .. 182 183 184 185 186 187 < 188 > 189 190 191 192 193 194 .. 232 >> Следующая


5327 945 3837 1,81 <90

422- Гели й-3. Обычно 3He используется в ионизационных камерах и счетчиках. Возможно также его применение в газовых сцинтилляционных счетчиках высокого давления. Химические свойства 3He как благородного газа позволяют легко очищать его от любых посторонних примесей, что обеспечивает высокое качество ионизационных детекторов, работающих на электронном собирании.

S S

Э; Э; Cj «о о Cl

О.

Є



Амплитуда импульсов

Рис. 13.10. Малогабаритная сферическая ионизационная камера для измерения спектров нейтронов с помощью реакции 3He (п, р) Т:

1 — трубка для заполнения камеры;

2 — собирающий электрод; 3 — кор-

пус; 4 — изолятор

Рис. 13.11. Распределения импульсов по амплитудам, полученные при облучении камеры, изображенной на рис. 13.10, нейтронами различных энергий: а — тепловые нейтроны; б — ?п~400 кэв, в — 1,2 Мэв

Первоначально 3He был применен для целей нейтронной спектрометрии в цилиндрических пропорциональных счетчиках. Несколько позднее были разработаны малогабаритные сферические |юнизационные камеры, конструкция которых схематически изображена на рис. 13.10. В отличие от пропорциональных счетчиков такие камеры имели изотропную чувствительность и благодаря своїй м малым размерам могли применяться в опытах в так называемой сферической геометрии (см. гл. 14) и при измерениях спектров нейтронов в каналах ядерных реакторов.

Спектр импульсов, возникающих в ионизационной камере или счетчике с 3He под действием медленных (тепловых) нейтронов, показан на рис. 13.11, а. Основная часть импульсов с почти одинаковыми амплитудами образует пик, от которого влево тянется «хвост» импульсов с меньшими амплитудами, появление которых связа-

423- но со стеночным эффектом. Ширина основного пика определяется индукционным эффектом, эффектом рекомбинации ионов и шумами радиотехнической схемы; последние приводят также к резкому подъему кривой вблизи оси ординат.

При облучении камеры нейтронами более высокой энергии правее пика от тепловых нейтронов появляется второй пик (см. рис. 13.11,6). Расстояние между пиками, как отмечалось выше, пропорционально энергии нейтронов Е, тогда как абсцисса теплового пика пропорциональна Q = 0,764 Мэв. Это позволяет по наблюдаемому спектру импульсов сразу определить энергию нейтронов. Так, если первый пик лежит (с учетом порога) в районе 76-го канала амплитудного анализатора, а второй — в районе 126-го канала, то можно утверждать, что камера облучается нейтронами с энергией около 0,5 Мэв.

В левой части кривой на рис. 12.11, б видна широкая ступенька, появление которой связано с упругим рассеянием нейтронов на ядрах 3He. Максимальную энергию ядра отдачи, соответствующую лобовому столкновению нейтрона с ядром, можно найти из (13.33) при совф = 1. В частности, для ядер 3He Ea = 0,75 Е. При Е< 1 Мэв 0,75 Мэв и ступенька от ядер отдачи лежит левее пика импульсов от реакции 3He (п, р)3Н, вызываемой даже самыми медленными нейтронами. Если же E >¦ 1 Мэв, то импульсы от ядер отдачи появляются правее пика от медленных нейтронов (см. рис. 13.11, в), т. е. в той области амплитуд, где возможно появление импульсов от реакции 3He (п, р)3Н на быстрых нейтронах. Наложение друг на друга амплитудных распределений импульсов от ядер отдачи и от реакции 3He (п, р)3H существенно затрудняет интерпретацию получаемых результатов, поэтому спектрометр с 3He применяется обычно лишь в таких случаях, когда основная часть измеряемого спектра нейтронов лежит в области энергий ниже 1 Мэв.

Энергетическое разрешение данного метода измерений определяется шириной спектрального пика: две группы импульсов будут надежно разделены, если разность наиболее вероятных амплитуд импульсов в них V1 — V2 превышает ширину спектрального пика на половине высоты. При регистрации медленных нейтронов сферической камерой отношение AVIV составляет около 8%; так как то данному разбросу амплитуд импульсов можно

поставить в соответствие неопределенность измерения энергий нейтронов 0,08Q«60 кэв.

Примером использования спектрометра нейтронов с 3He являются рассмотренные в следующей главе эксперименты по измерению сечений неупругого рассеяния нейтронов.

Л и т и й- 6. Этот изотоп приобретает все более широкое распространение для регистрации нейтронов в сцинтилляционных счетчиках с кристаллами 6LiI (Eu), однако для спектрометрических измерений применение таких счетчиков вряд ли целесообразно. В самом деле, большое значение Q и относительно низкое собственное разрешение сцинтилляционных счетчиков не позволяют

424- J

надеяться на достижение в области низких энергии лучшей точности измерений, чем с погрешностью А?«0,5 Мее. На значительно более высокую точность можно рассчитывать с применением лития в полупроводниковых счетчиках, однако небольшие размеры счетчиков и неизбежно тонкие слои лития на их поверхности, а также низкие концентрации лития в Ge — Li-счетчиках неизбежно приводят к их очень низкой эффективности. Для повышения эффективности применяют пакеты («сэндвичи») из сложенных вместе тонких полупроводниковых счетчиков, с нанесенными на их поверхности слоями 6Li. Из-за более высокого разрешения полупроводниковых счетчиков, чем сцинтилляционных, измерения спектров нейтронов удает- « ся проводить, начиная с гораздо более низ- I ких энергий порядка 5 кэв. В наполнен- і ных газом ионизационных ,камерах и счет- ; чиках литий можно применять только в і виде твердых покрытий, что делает их малопригодными ДЛЯ спектрометрии. Aynnit^-iCC импульсов
Предыдущая << 1 .. 182 183 184 185 186 187 < 188 > 189 190 191 192 193 194 .. 232 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed