Восемнадцатая Всероссийская Открытая конференция «СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ДИСТАНЦИОННОГО ЗОНДИРОВАНИЯ ЗЕМЛИ ИЗ КОСМОСА (Физические основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, потенциально опасных явлений и объектов)»
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:
- Список литературы:
- М.В. Прокуронов, А.А. Голубев, В.С. Демидов, и др, Цифровая идентификация частиц по форме импульса. ПТЭ. №1. 2006. C. 1-17.
- 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.
- 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
- Альбиков З.А., Веретенников А.И., Козлов О.В. Детекторы импульсного излучения. Москва, Энергоатомиздат.1978 г.
- Fenimore E.E. and Cannon T.M. Coded aperture imaging with redundant arrays. J. Appl. Opt., 1978, v.17, № 22, p.3562.
- С.Д. Калашников. Физические основы проектирования сцинтилляционных гамма-камер. М., Энергоатомиздат, 1985.
- Прокуронов М.В., Руднев П.И. Идентификация нейтронов и гамма-квантов на основе цифровых методов. Электроника: НТБ.2009. № 1.
- 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.
- 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.
- АбрамовА.И., Казанский Ю.А., Матусевич Е.С. Основы эксперименталь-ных методов ядерной физики. Энергоатомиздат. Москва. 1985г.
- Мухин. К.Н. Экспериментальная ядерная физика. Москва, Энергоатомиздат.1978 г.
- Власов.Н.А. Нейтроны. Наука. Москва. 1971г.
- В. И. Кухтевич, Л. А. Трыков, О. А. Трыков. Однокристальный сцинтилляционный спектрометр. Энергоатомиздат. Москва. 1971г.
- Колеватов Ю.И., Семенов В.П., Трыков Л.А. Спектрометрия нейтронов и гамма излучения в радиационной физике. Энергоатомиздат. Москва. 1990г.
- Ю.А. Цирлин. Светособирание в сцинтилляционных счетчиках. Москва. Атомиздат. 1975г.
- Галунов Н.З., Семиноженко В.П. Теория и применение радиолюминесцен-ции органических конденсированных сред. Киев: Наукова думка, 1997.
- В.Г. Бровченко. Схемы идентификации частиц по форме сцинтилляцион-ных сигналов. ПТЭ. №4. 1971. C. 7-31.
- Мелешко Е.А. Быстродействующие цифровые регистраторы формы сигнала. ПТЭ. 1997. № 1. С. 5-26
- 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.
- 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.
Вопросы создания и использования приборов и систем для спутникового мониторинга состояния окружающей среды
125