ネスト型中性子分光計の構成要素。左上から時計回りに、プリアンプ(白い箱)、減速シリンダー(白いシリンダー)、MCA(灰色の箱)、He-3比例計数管とスタンド(金属製シリンダー)、データ収集用コンピュータ(黄色)、および各種ケーブル(赤と灰色)。 ネスト型中性子スペクトロメータ(NNS)は、 中性子分光法 に使用される装置です。NNSは、中性子場における中性子のエネルギースペクトルを測定するために使用されます。このタイプの検出器は、研究施設(中性子場の特性評価のため)と、放射線防護 の目的で中性子放射線に遭遇する可能性のある職場の両方で使用されます。[ 1 ] 中性子 の検出に伴う困難さのため、NNSは中性子場の特性を正確に決定できる数少ない装置の1つです。
動作原理 NNSは、ボンナー球 中性子スペクトロメータと同じ原理で動作します。[ 2 ] スペクトロメータの感度部分はヘリウム3比例計数管で、 3He (n,p) 3H 反応によって中性子を検出します。この特定の反応は、熱中性子エネルギーでのみ有意な断面積を持ちます。より高いエネルギーの中性子を検出するには、そのエネルギーを低下させる、つまり「減速」する必要があります。より高いエネルギーの中性子を減速するために、NNSは異なる量の高密度ポリエチレン(HDPE)を使用します。He3比例計数管は、中性子場のさまざまなエネルギー領域をサンプリングするために、さまざまな量のHDPEで囲まれています。標準NNSには、ロシアのマトリョーシカ人形のように入れ子になった7つのHDPEシリンダーがあり、より高いエネルギーの中性子を測定します。
金属製のスタンドの横に置かれたヘリウム3比例計数管。 ネスト型中性子分光計の減速装置を構成する、7つの標準的なHDPE製ネスト型シリンダー。(シリンダーの蓋は閉まっている。) ネスト型中性子分光計の減速装置を構成する、7つの標準的なHDPE製ネスト型シリンダー。(シリンダーには蓋が付いていません。)
中性子スペクトルの例 以下に、NNSによって測定された2つの標準校正光源のスペクトルを示します。[ 3 ] 測定されたスペクトル(青)は、ISO標準スペクトル(赤)と比較されています。両方の測定は、ワシントンDCのNIST 低散乱施設で行われました。
AmBe中性子源のネスト型中性子スペクトロメータによる測定結果。ISO標準スペクトルとの比較。 裸のCf線源中性子源に対するネスト型中性子スペクトロメータによる測定結果。ISO標準スペクトルとの比較。
参考文献 ↑ J. Atanackovic; W. Matysiak; SS Hakmana Witharana; I. Aslam; J. Dubeau & AJ Wake (2012年9月)「ボンナー球型スペクトロメータ(BSS)、回転型スペクトロメータ(ROSPEC)、円筒型ネスト型中性子スペクトロメータ(NNS)を用いた2基の研究用原子炉における中性子スペクトロメトリーおよび線量測定研究」Radiation Protection Dosimetry . 154 (3): 364– 374. doi : 10.1093/rpd/ncs248 . PMID 23019598 . ↑ Dubeau, J.; Hakmana Witharana, SS; Atanackovic, J.; Yonkeu, A.; Archambault, JP (2012年6月)「ネスト型減速材を用いた中性子スペクトロメータ」 Radiation Protection Dosimetry . 150 (2): 217–222 . doi : 10.1093/rpd/ncr381 . ISSN 1742-3406 . PMID 21964903 . ↑ Detec (2013年6月10日) 「NNS較正結果」 (PDF) 2013年 7月24日 取得 。