Methods of bremsstrahlung monitoring for photonuclear technologies

Abstract

The paper describes the methods and devices proposed for measuring the main parameters of high-power highenergy bremsstrahlung sources. It has been suggested that space-energy characteristics of radiation should be investigated by the method of combined (γ, n) activation of a set of foils that have different energy thresholds of the reaction. In each energy range, the geometrical characteristics of the radiation field are reconstructed from the foil surface activity distributions. The last ones are determined through one-dimensional scanning of the foils by a specially designed detecting head that includes a linear matrix from collimated CdZnTe-base detectors. For a continuous monitoring of the bremsstrahlung power flow it is suggested that the method of feed-free secondary emission should be used, with a plane-parallel detector having two plates of different thickness as the base. A preliminary analysis of the geometry and applicability conditions of each of the detector systems was performed by the method of computer simulation based on the PENELOPE software system

Описаны предложенные авторами методы и средства измерения основных параметров мощных источников высокоэнергетичного тормозного излучения. Исследование пространственно-энергетических характеристик излучения предлагается выполнять методом совместного (γ,n)-активирования набора фольг из материалов, имеющих различный энергетический порог реакции. Геометрические характеристики поля излучения в каждом энергетическом диапазоне восстанавливают из распределений поверхностной активности фольг. Последние определяются путем одномерного сканирования фольг специально разработанной детекторной головкой, включающей линейную матрицу из коллимированных детекторов на основе CdZnTe. Для непрерывного мониторинга потока мощности тормозного излучения предложено использовать метод вторичной эмиссии без питания на основе плоскопараллельного детектора из двух пластин с различной толщиной. Предварительный анализ геометрии и условий применения каждой из детекторных систем выполнен методом компьютерного моделирования на основе программной системы PENELOPE/2001.

Описані запропоновані авторами методи і засоби вимірювання основних параметрів потужних джерел високоенергетичного гальмівного випромінювання. Дослідження просторово-енергетичних характеристик випромінювання пропонується виконувати методом спільного (γ,n) - активування набору фольг з матеріалів, що мають різний енергетичний поріг реакції. Геометричні характеристики поля випромінювання в кожному енергетичному діапазоні визначають з розподілів поверхневої активності фольг. Останні визначаються шляхом одномірного сканування фольг спеціально розробленою детекторною голівкою, що включає лінійну матрицю з колімованих детекторів на основі CdZnTe. Для безперервного моніторингу потоку потужності гальмівного випромінювання запропоновано використовувати метод вторинної емісії без живлення на основі плоскопаралельного детектора з двох пластин з різною товщиною. Попередній аналіз геометрії і умов застосування кожної з детекторних систем виконаний методом комп'ютерного моделювання на основі програмної системи PENELOPE/2001.