Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Абрамов А.И. -> "Основы экспериментальных методов ядерной физики" -> 47

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 .. 41 42 43 44 45 46 < 47 > 48 49 50 51 52 53 .. 232 >> Следующая


Ток нейтронов — векторная величина, скалярное значение которой равно разности числа нейтронов, пересекающих в противоположных направлениях перпендикулярную данному вектору плоскую поверхность за некоторый интервал времени dt, отнесенный к этому интервалу времени. Ток нейтронов имеет размерность нейтрон/сек. Не представляет труда найти связь этих величин с плотностью потока и плотностью тока нейтронов.

108 Если рассматривается плотность тока через площадку, нормаль к которой задана углами B0 = ф0 = 0, то

J (г, EtQ) = Ф (г, Е, Q) cos 9. (4.32)

Из определений эффективности детектора и интегральной плотности потока излучения следует, что вычисление интегральной плотности потока по показаниям детектора в общем случае возможно при условии, что известна дифференциальная (по углам) плотность потока в относительных единицах. Однако полезно указать практически важный случай, когда можно определить плотность потока излучения, не используя информацию о дифференциальном (по углам) распределении плотности потока излучения. Если размеры детектора таковы, что 1, поле излучения постоянно во време-

ни и является моноэнергетическим, то скорость счета N такого детектора связана с интегральной плотностью потока*

N = SdO (г) = F 2 J® (г, Q)dfi. (4.33)

q

Чувствительность детектора в этом случае (2/<§J 1), как было показано раньше, определяется макроскопическим сечением и объемом детектора и не зависит ни от геометрической формы детектора, ни от углового распределения излучения. Этим пользуются при измерениях плотности потоков нейтронов внутри реактора или его защиты, используя детекторы с газовым наполнением, или камеры деления с тонкими слоями вещества, или тонкие активационные детекторы. Для перечисленных детекторов условие 1 практи-

чески всегда достижимо.

Укажем еще один случай, когда с помощью детектора можно получить информацию о сумме абсолютных величин, составляющих интегральный ток, без привлечения информации об угловом распределении излучения. Сумму абсолютных величин, составляющих интегральную плотность тока, можно записать следующим образом:

2л л/2 2л; л

I I + I I = I ^с?ф ^ J (0, ф) sin ocfe I -ь |J <іф ф) sinedei- (4.34)

0 0 О 2/л

Число отсчетов детектора в виде пластины, толщина которой такова, что2/^>1, пропорционально величине |/+1 + |/_ |. Практически такие измерения можно осуществить, например, в полях нейтронов с низкими энергиями (внутри блоков замедлителей, в тепловых реакторах и т. д.).

Для измерения дифференциальных характеристик поля эффективность детектора должна быть большой только для излучения, движущегося в определенном направлении. Это достигается с помощью коллиматоров. Если детектор поместить внутри непрозрач-

* Вопросы, связанные с возмущением поля излучения детектором, здесь не рассматриваются. Эти вопросы изложены, например, в книге Бекурц К., Виртц К. «Нейтронная физика». Пер. с англ. M., Атомиздат, 1968.

109 ной для частиц сферы, в которой вырезать конус с углом AQ, то детектор будет регистрировать частицы в направлении й в телесном угле AQ. Проведя измерения при всех значениях й, получаем величины sd Ф (г, й) в точке, где расположен детектор и которая является центром вращения конуса с углом AQ. Используя (4.32) или (4.33) в зависимости от выбора системы координат, можно найти J (г, Q)* по измеренным Ed Ф (г, й).

Таким образом, чтобы измерить угловые характеристики поля, необходимо хорошее угловое разрешение детектора (узкая направленность). Если считать, что стенки коллиматоров являются абсолютно черными для частиц, то угловое разрешение детектора с цилиндрическим коллиматором

AQ0/4n = (1 — cos Є*)/2; (4.35)

8* = arctg (2 r0/l),

где r0 и I — радиус и длина коллиматора.

Поскольку стенки коллиматоров не являются абсолютно непрозрачными, то необходимо учитывать ухудшение углового разрешения детектора за счет прозрачности стенок коллиматора. Реальная величина AQ будет больше оптической AQ0, и при достаточно малых значениях AQ0 с хорошей точностью можно считать, что

AQMQ0 = 1 + 2/2/, (4.36)

где 2 — полное сечение взаимодействия излучения со стенками коллиматора.

ГЛАВА 5

ГАЗОВЫЕ ИОНИЗАЦИОННЫЕ ДЕТЕКТОРЫ § 5.1. ТИПЫ ДЕТЕКТОРОВ

!^результате ионизации при прохождении заряженных частиц в газах образуются электроны и ионы. Если ионизация происходит в объеме между двумя электродами, которые имеют -различные потенциалы, то в результате движения электронов и ионов к электродам в электрической цепи возникнет ток.

Все газовые ионизационные детекторы представляют собой конденсаторы, в которых пространство между электродами заполнено каким-либо газом. В зависимости от значения и напряженности электрического поля в газовом промежутке и ее распределения эти детекторы обладают разными свойствами. Так, при сравнительно малых напряженностях электрического поля ток, протекающий

* Если центр вращения направленного детектора не совпадает с местом расположения детектора, то при известных условиях полученные данные будут также давать J (г, ?2), но для точки г, относительно которой происходит вращение детектора.
Предыдущая << 1 .. 41 42 43 44 45 46 < 47 > 48 49 50 51 52 53 .. 232 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed