3H+ 1H+ 765 кэВСборник тезисов докладов X Международной молодежной научной конференции
ИЗМЕРЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ СЧЕТЧИКОВ «СИНАРА»В ПРОЦЕССЕ ИХ ЗАПОЛНЕНИЯ ГАЗОВОЙ СМЕСЬЮ
Иванушкин А.В.
Снежинская государственная физико-техническая академия
В РФЯЦ-ВНИИТФ изготавливаются пропорциональные нейтронные счетчики «СИНАРА».
Счетчик «Синара», предназначен для регистрации малых потоков нейтронов и имеет следующие параметры: диаметр 32 мм; длина ~1 м (может изменяться от 30 см до 2 м); рабочее напряжение U0 ~ 100-900 В; разрешение по пику тепловых нейтронов — более 10% (при 650 В); стеночный эффект — 7%; давление газовой смеси ~10 атм.
Счетчик «Синара» представляет собой цилиндрический конденсатор, анодом которого является тонкая проводящая нить. Счетчик заполнен газовой смесью, в состав которой входит гелий-3. В результате реакции:
3He+n 3H+ 1H+ 765 кэВ
образуется заряженные частицы высокой энергии. Ионизация газа, вызванная заряженными частицами, инициирует процесс газового усиления, предшествующий регистрации нейтронов.
Уникальность счетчика состоит в низком уровне стеночного эффекта, то есть почти весь спектр сосредоточен в пике полного поглощения, а также в относительно малом рабочем напряжении (аналогичные счетчики работают при напряжении более 1000 В). Оптимальное рабочее напряжение, при котором достигаются наилучшие параметры счетчиков, составляет 550 В.
В настоящее время счетчики изготавливаются для Завода Точной Механики (ЗТМ) г. Екатеринбурга. Одним из требований договора является достижение заданных параметров при рабочем напряжении 650 В.
При оптимальном рабочем напряжении параметры счетчиков достаточно близки. Но при работе на повышенном напряжении наблюдается эффект значительного разброса параметров счетчиков, выявленный при испытании пробной партии.
При изготовлении счетчиков наибольшее влияние на разброс параметров оказывает разнотолщинность анодной нити и разброс давления газовой смеси. Как наиболее простой вариант была выбрана регулировка давления с одновременным контролем параметров. Исходя из этого, и возникла задача измерения параметров счетчиков в процессе их заполнения. Проведен комплекс измерений параметров счетчиков (амплитудное разрешение по пику тепловых нейтронов, коэффициента газового усиления) и подгонка относительного отклонения положения максимума пика амплитудного распределения импульсов до необходимых значений. При заполнении счетчика газовой смесью до определенного давления, производился набор статистики для определения интересующих параметров.
В результате достигнуты параметры партии счетчиков, проходящие по требованиям технических условий (относительное отклонение положения максимума пика амплитудного распределения импульсов не более 10% и амплитудное разрешение по пику тепловых нейтронов не более 10%).