Материалы 18-й Всероссийской открытой конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса»
Москва, ИКИ РАН, 16–20 ноября 2020 г.

(http://conf.rse.geosmis.ru)

XVIII.C.599

ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ПОСТРОЕНИЯ ИНТРОСКОПОВ С КОДИРОВАННОЙ АПЕРТУРОЙ ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ ИЗОБРАЖЕНИЯ ИСТОЧНИКОВ СМЕШАННОГО БЫСТРОГО НЕЙТРОННОГО И ГАММА-ИЗЛУЧЕНИЯ.

Прокуронов М.В. (1), Севастьянов В.Д. (1), Шибаев Р.М. (1), Коваленко О.И. (1)
(1) ФГУП Всероссийский научно-исследовательский институт физико-технических и радиотехнических измерений, Москва, Россия
Достаточно актуальной проблемой при исследованиях в современной ядерной физике, ядерной энергетике и ядерной медицине является измерение спектральных и временных характеристик смешанных гамма-нейтронных полей, а также определение положения источников ионизирующего излучения на поверхности и в пространстве. Для такой регистрации следует проанализировать возможность использования интроскопа с кодированной апертурой, который измеряет направление прихода гамма-кванта, энергию, момент времени регистрации. А это наиболее полная информация о поле ионизирующего излучения.
В настоящее время развитие цифровых электронных систем, АЦП, ПЛИС и многоядерных процессоров, позволяющих проводить параллельную регистрацию аналоговых сигналов детекторов ионизирующих излучений, их преобразование в цифровую форму и дальнейшую параллельную цифровую обработку этих сигналов, что делает возможным быстро и оперативно получать информацию о зарегистрированном ионизирующем излучении. А это позволяет разрабатывать более совершенные модели сцинтилляционных детекторов с цифровой идентификацией нейтронов и гамма-квантов по форме импульса и черенковских детекторов, который регистрирует только электроны (протоны с высоких энергий). На основе таких детекторов можно построить координатно-чувствительные детекторы (КЧД) в виде матрицы таких отдельных модулей – детекторов, с идентификацией нейтронов и гамма-квантов. А это позволяет рассматривать возможное создание на основе этих КЧД интроскопов с кодированной апертурой для регистрации изображения источников быстрого нейтронного и гамма-излучения в смешанных полях. Такие эксперименты могут проводиться при исследовании физических процессов на ускорителях, нейтронных генераторах, термоядерных установках. Такой интроскоп и позволяет измерять спектрально-временные параметры нейтронного и гамма-излучения и углы распространения излучения в смешанных полях. Для таких экспериментов нужна оптимизация коллиматора, защиты интроскопа, параметров КЧД а также разработка и использование специальных алгоритмов с целью уменьшения искажений теневого и восстановленного изображения.

Ключевые слова: Интроскоп с кодированной апертурой. АЦП, ПЛИС . Цифровая идентификация нейтронов и гамма-квантов по форме импульса. КЧД. Изображения источников быстрого нейтронного и гамма-излучения в смешанных полях.
Литература:
  1. Список литературы:
  2. М.В. Прокуронов, А.А. Голубев, В.С. Демидов, и др, Цифровая идентификация частиц по форме импульса. ПТЭ. №1. 2006. C. 1-17.
  3. Прокуронов М.В., Шаболин А.Н. Цифровая идентификация нейтронов и гамма-квантов по форме импульса при высокой загрузке детектора и низкой энергии регистрируемого излучения. ПТЭ. №3. 2007. C. 1-15.
  4. М.В. Прокуронов, А.А. Голубев, В.С.Демидов, и др. Метод измерения спектральных и временных характеристик смешанных полей сцинтилляцион-ным и черенковским детекторами с наносекундным временным разрешением. ПТЭ. №4.2008. C. 1-15
  5. Альбиков З.А., Веретенников А.И., Козлов О.В. Детекторы импульсного излучения. Москва, Энергоатомиздат.1978 г.
  6. Fenimore E.E. and Cannon T.M. Coded aperture imaging with redundant arrays. J. Appl. Opt., 1978, v.17, № 22, p.3562.
  7. С.Д. Калашников. Физические основы проектирования сцинтилляционных гамма-камер. М., Энергоатомиздат, 1985.
  8. Прокуронов М.В., Руднев П.И. Идентификация нейтронов и гамма-квантов на основе цифровых методов. Электроника: НТБ.2009. № 1.
  9. Прокуронов М.В, Руднев П.И., Севастьянов В.Д. Спектрометр нейтронно-го и гамма-излучения на основе цифровых методов регистрации и обработки сигналов. СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА. 2011. № 8.
  10. Gatti E, Martini F. A new linear methood of discrimination between elementary particles in scintillation counters.–Nuclear Electronics,I.A.E.A.,Vienna,1962, no.2,p.
  11. АбрамовА.И., Казанский Ю.А., Матусевич Е.С. Основы эксперименталь-ных методов ядерной физики. Энергоатомиздат. Москва. 1985г.
  12. Мухин. К.Н. Экспериментальная ядерная физика. Москва, Энергоатомиздат.1978 г.
  13. Власов.Н.А. Нейтроны. Наука. Москва. 1971г.
  14. В. И. Кухтевич, Л. А. Трыков, О. А. Трыков. Однокристальный сцинтилляционный спектрометр. Энергоатомиздат. Москва. 1971г.
  15. Колеватов Ю.И., Семенов В.П., Трыков Л.А. Спектрометрия нейтронов и гамма излучения в радиационной физике. Энергоатомиздат. Москва. 1990г.
  16. Ю.А. Цирлин. Светособирание в сцинтилляционных счетчиках. Москва. Атомиздат. 1975г.
  17. Галунов Н.З., Семиноженко В.П. Теория и применение радиолюминесцен-ции органических конденсированных сред. Киев: Наукова думка, 1997.
  18. В.Г. Бровченко. Схемы идентификации частиц по форме сцинтилляцион-ных сигналов. ПТЭ. №4. 1971. C. 7-31.
  19. Мелешко Е.А. Быстродействующие цифровые регистраторы формы сигнала. ПТЭ. 1997. № 1. С. 5-26
  20. Y.Kaschuck, B. Esposito. Neutron/γ-ray digital pulse shape discrimination with organic scintillators. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research/A 551.(2005). 420-428.
  21. Ромоданов В.Л., Сахаров В.К., Мухамадьяров И.В, Белевитин А.Г., Афанасьев В.В. Расчетно-экспериментальные исследования установки обна-ружения делящихся материалов в аэропортах. – Атомная энергия, 2008, т. 105, вып. 2, с. 93–97.


Ссылка для цитирования: Прокуронов М.В., Севастьянов В.Д., Шибаев Р.М., Коваленко О.И. ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ПОСТРОЕНИЯ ИНТРОСКОПОВ С КОДИРОВАННОЙ АПЕРТУРОЙ ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ ИЗОБРАЖЕНИЯ ИСТОЧНИКОВ СМЕШАННОГО БЫСТРОГО НЕЙТРОННОГО И ГАММА-ИЗЛУЧЕНИЯ. // Материалы 18-й Всероссийской открытой конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса». Москва: ИКИ РАН, 2020. C. 125. DOI 10.21046/18DZZconf-2020a

Вопросы создания и использования приборов и систем для спутникового мониторинга состояния окружающей среды

125