МНОГОСЕКЦИОННЫЙ КОЛЬЦЕВОЙ

ДЕТЕКТОР ТЕПЛОВЫХ НЕЙТРОНОВ ДЛЯ

ИССЛЕДОВАНИЯ ДИФРАКЦИИ НА

МИКРООБРАЗЦАХ В АКСИАЛЬНОЙ

ГЕОМЕТРИИ

A. В. Белушкин 1, А. А. Богдзель1, A. П. Буздавин1, Ст. И.

Велешки1,3, А. И. Журавлев 1, В. В. Журавлев 1,

С. Е. Кичанов1, Д. П. Козленко 1, С. А. Куликов 1, Ф. В.

Левчановский 1, Е. В. Лукин1, В. M. Милков 1,2, С. М. Мурашкевич 1, Ц. Ц. Пантелеев1, В. И. Приходько 1, Б. Н. Савенко 1, Л. Т.

Цанков 2

Конструкционные особенности детекторной системы

Конструкционные особенности детекторной системы

Основные параметры

Детектор предназначен для проведения экспериментов в аксиальной

геометрии с применением метода времени пролета ( TOF) с образцами

малого объема (V~1 мм 3) . Пространственное разрешение по азимутальному углу составляет

f = 0.054 str , по углу вдоль оси цилиндра q = 0.005 str.

Рабочее давление 2 ÷ 7 атм.

Газовая смесь 80% ³He+15% Ar+5% CO 2 .

Эффективность регистрации тепловых нейтронов (1.8 Å)

при 4 атм. ³He ε ≈ 89.4 %, без учета поглощения в стенке детектора . 96 независимых детекторов в общем газовом объеме . Предусилители импульсов расположены на рамках с анодными нитями в

газовом объеме детектора.

Блок-схема электроники спектрометра

Параметры электронной системы накопления данных

Блок обработки и накопления данных: Частота временной дискретизации всех сигналов (детекторные, старт

реактора и др.). Максимальная скорость регистрации

Интерфейс к РС Внутренняя гистограммная память Максимальная задержка регистрации относительно вспышки реактора Точность установки ширины канала для гистограммной памяти и

длительности временного окна

 максимум 62,5 МГц 5∙106 соб./сек. (~ 5∙104 на один детекторный элемент)USB 2.064 Мбайта0,268 сек16 нсек.

3 × 32-х канальных блока дискриминаторов: Конструктив Полярность выходного сигнала Входные разъемы Установка порогов

 NIM единичной шириныТТЛLEMOпрограммно по шине I2C

Предусилители и усилители-формирователи:Тип предусилителейПитаниеКоэффициент усиленияВремя формировки Полярность выходного сигналаРазъемы

 зарядочувствительные±12В401 мксек.положительнаяLEMO

Программный комплекс

Программный пакет

• модули управления экспериментом;

• модуль ввода информации об эксперименте;

• модуль визуализации накопленных данных;

• модуль для суммирования данных по различным сериям и отдельным кольцам газового детектора;

• преобразования исходных данных в текстовые данные ASCII формата.

Результаты полученные с помощью кольцевого газового детектора

Нейтронных спектров а) Al2O3 (с лево) и б) LaB6 (с право), полученных на

спектрометре ДН-6 и обработанных по методу Ритвельда. Показаны

исходные спектры (точки), рассчитанные профили (гладкая кривая) и

разностная функция. Штрихами обозначены положения пиков Al2O3 и LaB6.

1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5

0

2000

4000

6000

dhkl (D)

Inte

nsity

(a.u

.)

exp. time = 12 min.

1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5

0

1000

2000

3000

dhkl (D)

Inte

nsity

(a.u

.)

exp. time = 12 min.

а) б)

Результаты полученные с помощью кольцевого газового детектора

Функции разрешения спектрометров

ДН-6 и ДН-12 при θ=45 в зависимости ⁰от межплоскостного расстояния. Для

ДН-6 приведены экспериментальные

точки, определенные по рассеянию на

LaB6 и теоретически рассчитанная

кривая.

Краткое заключение

• Конструкционные особенности детекторной системы

• Основные параметры

• Электроники спектрометра

• Программный комплекс

• Результаты полученные с помощью кольцевого газового детектора:

Результаты тестовых экспериментов с газовым кольцевым детектором

указывают на возможность получать достоверные нейтронные данные

от образцов с малыми объемами V~1 мм3 за короткие времена.

Проект выполнен в Лаборатории нейтронной физики

ОИЯИ в рамках Протокола о сотрудничестве №3912-4-09/11

от 27.02.2009 между ИЯФ (г. Ржеж, Чехия) и ОИЯИ (г.

Дубна, Россия) по теме № 04-4-1075-2009/2011

«Перспективные разработки и создание оборудования для

спектрометров ИБР-2М».

Спасибо за внимание!