Измерение нейтронного излучения: .с помощью полупроводниковых детекторов – G01T 3/08

РЕФЕРАТ

(57) Изобретение относится к области радиационных технологий, а также к эксплуатации ядерных установок и ускорителей. Способ включает калибровку детектора, измерение электрофизических параметров детектора до и после облучения, облучение детектора быстрыми нейтронами, при этом детектор изготавливают в форме пластины с плоскопараллельными поверхностями оснований, до и после облучения измеряют электрическое сопротивление между основаниями пластины, для чего перед измерениями на всю поверхность каждого основания пластины наносят омические контакты, а флюенс быстрых нейтронов F определяют по изменению электрической проводимости между контактами до и после облучения пластины

,

где К - коэффициент пропорциональности, который постоянен для измеряемого спектра нейтронов и не зависит от исходного электрического сопротивления, коэффициент К определяют при калибровке детектора;

d - толщина пластины;

S - площадь каждого основания пластины;

R₀, R - исходное и конечное электрические сопротивления между омическими контактами до и после облучения соответственно.

Технический результат заключается в создании простого, более доступного способа детектирования флюенса быстрых нейтронов. 1 табл.

Изобретение относится к области радиационных технологий, а также к эксплуатации ядерных установок и ускорителей. Сущность изобретения заключается в том, что включает измерение удельного электрического сопротивления монокристаллического кремния до и после облучения, облучение неизвестным флюенсом нейтронов, отжиг радиационных дефектов в кремнии после каждого облучения, при этом облучение кремния проводят в кадмиевом экране толщиной 0,5-1,5 мм и без кадмиевого экрана, вычисляют кадмиевое отношение по изменениям удельных электрических проводимостей R_Cd=( - ₀)/( _Cd- _0,Cd), где _0,Cd, ₀ - удельные электрические проводимости перед облучением в кадмиевом экране и без него, _Cd, - соответствующие удельные электрические проводимости кремния в кадмиевом экране и без него после облучения и отжига, и определяют абсолютный эффективный флюенс тепловых нейтронов где е, µ_n - заряд и подвижность электронов в монокристаллах кремния, _t - коэффициент самоэкранировки тепловых нейтронов в шайбе кремния, _t - макроскопическое сечение реакции радиационного захвата тепловых нейтронов кремнием-30, F_Cd - поправочный коэффициент, учитывающий поглощение надтепловых нейтронов в кадмии. Технический результат - измерение абсолютных значений флюенса тепловых нейтронов без дополнительной калибровки, независимость результатов измерений от спектра нейтронов. 1 табл.

Изобретение относится к области радиационных технологий, а также к эксплуатации ядерных установок и ускорителей. Технический результат - способ позволяет использовать в качестве детектора тепловых нейтронов простейший полупроводник без p-n переходов - монокристаллический кремний как n-, так и p-типов; широкий диапазон измеряемого флюенса тепловых нейтронов от 10¹⁵ до 10¹⁸ см^-2; одна исходная для данного спектра нейтронов калибровка детектора с любым исходным сопротивлением, при этом калибровка не меняется при использовании детекторов с любым другим исходным сопротивлением. Способ включает калибровку детектора, измерение исходного удельного электрического сопротивления монокристаллического кремния, облучение неизвестным флюенсом нейтронов, отжиг радиационных дефектов в кремнии, генерированных быстрыми нейтронами, измерение конечного удельного электрического сопротивления и определение флюенса нейтронов по изменению удельной электрической проводимости в монокристаллическом кремнии за счет образования в нем донорной примеси фосфора по формуле: где К - коэффициент пропорциональности, который постоянен для измеряемого спектра нейтронов и не зависит от исходного удельного электрического сопротивления, его определяют при калибровке детекторов, ₀ - исходное удельное электрическое сопротивление, которое измеряют перед облучением детектора, - конечное удельное электрическое сопротивление, которое измеряют после облучения детектора флюенсом F тепловых нейтронов и отжига радиационных дефектов. При этом отжиг радиационных дефектов проводят при температуре не менее 800°С в течение не менее двух часов. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к области радиационных технологий, а также к эксплуатации ядерных установок и ускорителей. Технический результат - широкий диапазон измеряемого флюенса быстрых нейтронов (10¹⁰-10¹⁸ см ^-2), одна исходная для данного спектра нейтронов калибровка детектора с любым исходным удельным электрическим сопротивлением, при этом калибровка не меняется при использовании детекторов с любым другим удельным электрическим сопротивлением. Способ включает калибровку детектора, в качестве которого используют простейший полупроводник без p-n переходов - монокристаллический кремний, измерение удельного электрического сопротивления монокристаллического кремния до и после облучения, облучение неизвестным флюенсом быстрых нейтронов, определение флюенса быстрых нейтронов по изменению удельной электрической проводимости в монокристаллическом кремнии за счет образования в нем радиационных дефектов от быстрых нейтронов, причем флюенс быстрых нейтронов вычисляют по формуле: , где К - коэффициент пропорциональности, который постоянен для измеряемого спектра нейтронов и не зависит от исходного удельного электрического сопротивления, коэффициент К определяют при калибровке детекторов, ₀ - исходное удельное электрическое сопротивление, которое измеряют перед облучением детектора, - конечное удельное электрическое сопротивление, которое измеряют после облучения детектора флюенсом F быстрых нейтронов. 3 табл.