СПЕКТРОМЕТР ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦ НА ЭГ-5 ЛНФ ОИЯИ Yu.M.Gledenov(1), L.Krupa(2), I.A.Chuprakov(1), E.Sansarbayar(1)

СПЕКТРОМЕТР ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦ НА
ЭГ-5 ЛНФ ОИЯИ
Yu.M.Gledenov(1), L.Krupa(2), I.A.Chuprakov(1), E.Sansarbayar(1)
1 Frank Laboratory of Neutron Physics, JINR, Dubna, Russia
2 Flerov Laboratory of Nuclear Reactions, JINR, Dubna, Russia
1
Цели работы:
 получение сечений и угловых распределений (n,) реакций на быстрых
(с энергией 1-7 МэВ) и резонансных нейтронах на установках ЭГ-5 и ИРЕН ЛНФ
ОИЯИ.
 Провести глубокую модернизацию оборудования на канале №5 ЭГ-5 ЛНФ ОИЯИ
для исследований реакций (нейтрон, заряженная частица) на быстрых нейтронах
 Создать мишени для получения быстрых нейтронов, основанные на реакциях
Li(p,n) и D(d,n).
 Для сбора и первичного анализа данных создать две новые системы: аналогоцифровая на основе Kmax и цифровая на базе PIXIE-4.
2
Экспериментальная установка. Детектор.
В исследовании ядерных реакций (n,р),(n,)
широко
используется
ИК
различных
конструкций в качестве детектора, так как они
имеют довольно хорошее энергетическое
разрешение. Они позволяют регистрировать
заряженные частицы почти 4П-геометрии, что
очень важно, при работе с небольшими
количествами
исследуемого
вещества
(например,
радиоактивные
мишени,
разделенные изотопы) и при относительно
малыми сечениями реакций.
V=17л.Р=10атм.
3
Источники нейтронов
В качестве источника быстрых нейтронов, используются такие реакции Li(p,n) и
D(d,n), причем дейтериевые мишени двух типов: газовая и твердотельная.
2) Газовая нейтрон-производящая мишень
1) Твердотельная мишень TiD.
В качестве подложки была использована
медь, из-за его высокой теплопроводности.
Ее размер составляет 20 мм и 2 мм в
диаметре и толщиной, соответственно. Титан
(m = 1 μgr / см2) был осажден на медную
подложку путем ионного покрытия.
4
Data Acquisition System
KMAX SYSTEM
На фото представлена система KMAX.
В
ходе
измерений
одновременно
регистрируются сигналы с анодов каждой
секции камеры и мишени, которые
проходят через усилительные тракты,
преобразуются в цифровую форму и
регистрируются системой накопления
сбора двумерной информации. В ходе
дальнейшей обработки можно получать
двумерные амплитудные спектры «анодкатод».
5
PIXIE SYSTEM
6
Результаты
На рисунках представлены двухмерные одномерные энергетические спектры
сигналов с анода и катода, полученные с помощью двух систем а) KMAX и б) PIXIE4. Рабочий газ Kr + 4% CO2, при давлении в ИК р = 2,5 бар. Первая линия с
энергией 4,22 МэВ принадлежит - частицам 238U, а вторая линия, с энергией 4,77
МэВ - частицам 234U, соответственно.
7
Амплитудный спектр сигнала для разных систем
KMAX SYSTEM
PIXIE SYSTEM
8
Тестовые измерения спектров из реакции
6Li(n, ) 3H с En=4MeV для системы PIXIE-4
9
Заключение
 Была проведена глубокая модернизацию оборудования на
канале №5 ЭГ-5 ЛНФ ОИЯИ
для исследований реакций
(нейтрон, заряженная частица) на быстрых нейтронах
 Были созданы две установки для наполнения газовой, а так же
установка по насыщению дейтерием твердотельной мишени.
 Созданы две системы DAQ (Data Acquisition System) для
исследования реакций (n,p) и (n, ) на быстрых нейтронах.
 Проведены тестовые измерения спектров от альфа – источника
(natU) и из реакции 6Li(n,)3H при энергии Еn = 4 MeV c
использованием DAQ KMAX и PIXIE-4.
 В будущем мы планируем изучение (n,α) реакций на быстрых
(с энергией 1-7 МэВ) и резонансных нейтронах на установках
ЭГ-5 и ИРЕН ЛНФ ОИЯИ.
10
Спасибо за внимание
11