Theoretical Basis and Mathematical Modeling of the Thermal Neutron Converters Based on Gadolinium Foils
Les convertisseurs de rayonnement neutronique jouent un rôle déterminant dans le développement des détecteurs de ces rayonnements. Ils définissent les caractéristiques de base des détecteurs : l'efficacité d'enregistrement, l'énergie, la résolution temporelle et spatiale.
Parmi les convertisseurs à l'état solide, le gadolinium et ses 157 isotopes sont particulièrement attribués, car ils possèdent une section efficace anormalement élevée d'interaction avec les neutrons thermiques. L'efficacité des convertisseurs est le produit de trois variables. Ces variables sont les suivantes (1) Probabilité de capture des neutrons thermiques par le noyau ; (2) Probabilité de création des particules chargées secondaires, dans notre cas la conversion interne et les électrons Auger ; (3) Probabilité d'échappement des électrons créés du matériau du convertisseur.
Des modèles de calcul de l'efficacité d'enregistrement des neutrons thermiques par les convertisseurs à feuille fabriqués à partir de gadolinium naturel et de son isotope 157 ont été décrits. Les processus d'absorption des neutrons dans le matériau d'un convertisseur et la probabilité d'échappement des électrons secondaires sont examinés. Calculs effectués pour des convertisseurs de différentes épaisseurs et d'autres paramètres des convertisseurs.
Les épaisseurs de convertisseurs les plus optimales ont été choisies. L'estimation de la contribution des rayons X et des quantas gamma de faible énergie absorbés directement dans le convertisseur et résultant de l'apparition d'électrons secondaires a été effectuée. Si l'on tient compte de la contribution des électrons formés par les quantas de rayons X, l'efficacité augmente légèrement, mais leur contribution n'est pas supérieure à 1 %.
Les calculs des convertisseurs complexes représentant deux feuilles minces de gadolinium situées des deux côtés des feuilles de kapton de support et des convertisseurs complexes représentant un ensemble de feuilles minces percées avec le pas fin situées l'une sur l'autre dans un volume de gaz unique sont présentés. (Nova)
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Dernière modification: 2024.11.14 07:32 (GMT)