Модуль для регистрации тепловых нейтронов на основе неохлаждаемого кремниевого детектора и металлического гадолиниевого конвертера

Abstract

Выполнено проектирование малогабаритного одноканального детектирующего модуля тепловых нейтронов на основе планарного кремниевого детектора (ПКД) и конвертера из металлического гадолиния. ПКД толщиной 300 мкм и рабочей площадью 2 2 и 5 5 мм располагается в корпусе модуля на специальном держателе перпендикулярно основанию, что обеспечивает доступ излучения со всех сторон детектора. Для повышения стабильности показателей модуля его конструкция спроектирована герметичной, а процесс герметизации проводится в условиях контролируемой атмосферы со сниженным содержанием водяных паров. Протестирована регистрация электронов и излучения низкой энергии, что обеспечивает измерение конвер- сионных электронов и характеристического рентгеновского излучения из реакции Gd(n, γ + e- )Gd. Проведены фоновые измерения для двух размеров исследовательских образцов модулей с размером рабочей площади детекторов 2 2 и 5 5 мм. Установлено, что детектирующие модули имеют низкий уровень шумов (~ 100 счетов в сутки).

Compact design of the single-channel thermal neutron detection module based on planar silicon detector (PSD) and the metal gadolinium converter developed. PSD of 300 µm thick with a working area of 2 2 and 5 5 mm arranged in a module housing in a special holder perpendicular to the base that allows access of the radiation from all detector sides. In order to improve the performance stability the module designed sealed, and the sealing process is carried out in a controlled atmosphere with a reduced content of water vapor. Test registration of electrons and low energy radiation was conducted that provides a measure of the conversion electrons and characteristic X-rays from the reaction of Gd (n, γ + e-) Gd. Background measurements were conducted by two modules samples with the size of the working area of 2 2 and 5 5 mm. Detection modules have a low noise level (about 100 counts per day).

Виконано проектування малогабаритного одноканального детектуючого модуля теплових нейтронів на основі планарного кремнієвого детектора (ПКД) і конвертера з металевого гадолінію. ПКД товщиною 300 мкм і робочою площею 2 2 і 5 5 мм розташовуються в корпусі модуля на спеціальному утримувачі перпендикуляр- но основи, що забезпечує доступ випромінювання з усіх боків детектора. Для підвищення стабільності показників модуля його конструкція спроектована герметичною, а процес герметизації проводиться в умовах контрольованої атмосфери зі зниженим вмістом водяної пари. Протестована реєстрація електронів і випромінюван- ня низької енергії, що забезпечує вимірювання конверсійних електронів і характеристичного рентгенівського випромінювання з реакції Gd (n, γ + e-) Gd. Проведено фонові вимірювання для двох розмірів дослідних зразків модулів з розміром робочої площі детекторів 2 2 і 5 5 мм. Встановлено, що детектуючі модулі мають низький рівень шумів (~ 100 рахунків на добу).