ОТДЕЛ ТРЕКОВЫХ ДЕТЕКТОРОВ ОФВЭ ПИЯФ А.Г.Крившич 29 декабря 2012года ОТДЕЛ ТРЕКОВЫХ ДЕТЕКТОРОВ ОФВЭ ПИЯФ А.Г.Крившич 29 декабря 2012года. - презентация

1 ОТДЕЛ ТРЕКОВЫХ ДЕТЕКТОРОВ ОФВЭ ПИЯФ А.Г.Крившич 29 декабря 2012года ОТДЕЛ ТРЕКОВЫХ ДЕТЕКТОРОВ ОФВЭ ПИЯФ А.Г.Крившич 29 декабря 2012года

2 Состав отдела Научных сотрудников-5чел. Стажер – исследователь - 0 чел. Ведущих инженеров-4чел. И нженеров-1 чел. Рабочих- 3 чел.Студентов- 0 чел.

3 Детекторы тепловых нейтронов 1. Монитор тепловых нейтронов 2. Детектор ультра-холодных нейтронов (Серебров А.П.) 3. Введение в эксплуатацию детекторов из GKSS (Hamburg)

4 3) Трансмиссия тепловых нейтронов 95-98% 4) Входное окно 100мм x 100 мм (и другие варианты) 5) Пространственное разрешение (X,Y) 4 мм 6) Ресурс работы 5 лет Основные характеристики Области применения монитора 1.Контроль распределения интенсивности пучка при юстировке нейтроноводных систем и оборудования на экспериментальных установках реакторов. 2.Измерение параметров пучка в реальном времени в составе новых экспериментальных установок на реакторах (дифрактометры, рефлектометры, спектрометры и др.). Для потоков I=1 ( )н/см 2 /с (ПИК) 1) Газ: 50 мбар N мбар CF 4 2) Эффективность: % (λ=1.8 Å) Для потоков I

5 Детектор Ультра Холодных Нейтронов (А.П.Серебров) Нижняя часть детектора с шестью прямоугольными пропорциональными счетчиками. Анодные проволочки натянуты и обжаты в пинах, которые изолированы от корпуса керамическими втулками (Macor). Назначение: счет интенсивности ультра-холодных нейтронов Детектор имеет 2 независимых счетных канала: 1й канал - пропорциональный счетчик 1, 3, 5 2й канал - пропорциональный счетчик 2, 4, 6 Верхняя часть детектора УХН с входным окном (вид изнутри камеры). Входное окно опирается на металлическую решетку.

6 ХАРАКТЕРИСТИКИ ДЕТЕКТОРА УХН - диаметр входного окна 300мм - толщина входного окна 100 мкм (алюминиевая фольга, в т.ч. Выполняет ф ункцию полеформирующего катода) - геометрия чувствительной области6 каналов (пропорциональные счетчики прямоугольного сечения 46х46 мм) - диаметр анодной проволочки 25 мкм(золоченый вольфрам) - общее давление рабочего газа 1 атм. абс. - состав газовой смеси (20-30 мбар) 3He + ( мбар) CF4 - расчетная собственная эффективность регистрации детектора~90% Скорость (UCN)= 8 м/с, без учета поглощения во входном окне)

7 ВВЕДЕНИЕ В ЭКСПЛУАТАЦИЮ ДЕТЕКТОРОВ НЕЙТРОНОВ, ПРИБЫВШИХ ИЗ GKSS (HAMBURG) Фото 2 Крейт c регистрирующей электроникой Малоугловой дифрактометр SANS2. Первая партия детекторов тепловых нейтронов

8 Параметры и характеристики детекторов GKSS - Входное окно500 х 500 мм - Газовая смесь1 бар 3Не + 1 бар 4Не + 1 бар CF4 - MWPC состоит из 4х электродов:-анод (20 мкм)HV= +4.7 кВ - X, Y катоды (25 мкм)HV= 0 В - дрейфовый электродHV= -1 кВ - Пространственное разрешение ~ 8 мм - Максимальная интегральная скорость счета нейтронов кГц - Считывание информации - метод деления заряда (резистивная проволочка X и Y) - Внутренний объем ~27.7 л Эксплуатация- при н.у. и в вакууме -Возможность установки на входное окно дополнительных вакууммируемых объемов для широкоугольной дифракции

9 Установка состоит из насосной станции (1), системы вакуумных соединений и клапанов, вакуумной камеры для образцов исследуемых материалов (2), масс-спектрометра PRISMA 200 (3), системы нагрева образцов внутри вакуумной камеры, управляемой контроллером (4). Управление масс- спектрометром и сохранение спектров производится через персональный компьютер с необходимым программным обеспечением. Масс-спектрометр для анализа и отбора конструкционных материалов детекторов частиц. Увеличение радиационной стойкости детектора

10 Mass-spectrometer Библиотека масс- спектров (NIST, WILEY, НИОХ СО РАН) T, °С H 2 o, N 2, Si…. М=18 М=28 М=32 М=14 М=16 t, [ часы] + T°С

11 Luminosity Monitor Трековая система на базе пропорциональных камер OLYMPUS

12

13

14 ep - elastic Luminosity Monitor

15

16 Исследование процессов старения газоразрядных детекторов частиц в интенсивных полях излучений

17 Четыре часа Четыре часа тренировки в тренировки в коронном разряде: коронном разряде: 1. Восстановление амплитуды сигнала. 2. Уменьшение темнового тока до исходного уровня. Восстановление рабочих характеристик 2 часа 4 часа Продув до восстановления после восстановления до старения Доза восстановления Q=0.005С/cm ! Доза облучения Q=0.9С/cm

18 Метод восстановления состаренных анодов

19 Эксперимент R3B (GSI) Эксперимент R3B (GSI)

20 Трековый детектор Детектор нейтронов NeuLAND БЛОК-СХЕМА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ УСТАНОВКИ R3B

21 Схематический общий вид детектора NeuLAND Ответственность ПИЯФ: Вклад в детектор – 16%, включающий в себя: Высоковольтная система для ФЭУ; Сцинтилляторы; Сборка, тестирование, запуск.

22 Координатный детектор на базе пропорциональных счетчиков - трубок Ответственность ПИЯФ (обсуждается): 1. Детектор – разработка и изготовление. 2. Регистрирующая электроника. 3. Высоковольтная система. Назначение Определение импульса частиц на выходе анализирующего магнита. Технические характеристики: 1.Пространственное разрешение - менее 0,2мм. 2.Эффективность – более 95% для частиц (ядер) с Z=1 до Z=92. 3.Эффективность для multi-hit events - ???. 4.Детектор прозрачный ~ 0,2г/см 2 5.Загрузка – до /сек на один модуль. 6.Апертура см (full-acceptance mode на выходе магнита). 7.Угловое разрешение – лучше 0,5мрад. 8.Работа в вакууме. 9.Детектор – пропорциональные счетчики (трубки) диаметром 10 25мм.

23 Премии 1.Степендия Губернатора Ленинградской области. Ильин Д.С. (молодые ученые) «Детекторы тепловых нейтронов». Гаврилов Г.Е. «Исследование возможности восстановления газоразрядных детекторов в газовой плазме». 2. Конкурс «Лучшая научная работа среди молодых ученых ПИЯФ». Первое место. Майсузенко Дмитрий Андреевич - за работу: "Многократное увеличение срока эксплуатации газоразрядных детекторов элементарных частиц". Публикации и премии в 2012году Г.Е. Гаврилов, Д.А. Аксёнов, В.М. Вахтель, А.Г. Крившич, Д.А. Майсузенко, Фетисов, Н.Ю. Швецова. «Новый метод восстановления состаренной анодной проволочки коронным разрядом», Ядерная физики и инжиниринг,

24 Спасибо за внимание

25

26