RU2411543C2 - Детектор гамма- и нейтронного излучения - Google Patents
Детектор гамма- и нейтронного излучения Download PDFInfo
- Publication number
- RU2411543C2 RU2411543C2 RU2006122745/28A RU2006122745A RU2411543C2 RU 2411543 C2 RU2411543 C2 RU 2411543C2 RU 2006122745/28 A RU2006122745/28 A RU 2006122745/28A RU 2006122745 A RU2006122745 A RU 2006122745A RU 2411543 C2 RU2411543 C2 RU 2411543C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- scintillator
- radiation
- gamma
- neutron
- photosensor
- Prior art date
Links
- 230000005855 radiation Effects 0.000 title claims abstract description 55
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 41
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 33
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 229910052794 bromium Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 claims description 8
- -1 lanthanum halide Chemical class 0.000 claims description 8
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 claims 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract description 16
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 27
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 24
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 19
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 13
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 7
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 6
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 description 3
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 3
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 3
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 230000005251 gamma ray Effects 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- SKJCKYVIQGBWTN-UHFFFAOYSA-N (4-hydroxyphenyl) methanesulfonate Chemical compound CS(=O)(=O)OC1=CC=C(O)C=C1 SKJCKYVIQGBWTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 238000000862 absorption spectrum Methods 0.000 description 1
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 description 1
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005388 borosilicate glass Substances 0.000 description 1
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XQPRBTXUXXVTKB-UHFFFAOYSA-M caesium iodide Inorganic materials [I-].[Cs+] XQPRBTXUXXVTKB-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000001730 gamma-ray spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000004020 luminiscence type Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000011824 nuclear material Substances 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 1
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 description 1
- 239000012857 radioactive material Substances 0.000 description 1
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- FVAUCKIRQBBSSJ-UHFFFAOYSA-M sodium iodide Inorganic materials [Na+].[I-] FVAUCKIRQBBSSJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
- G01T3/00—Measuring neutron radiation
- G01T3/06—Measuring neutron radiation with scintillation detectors
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
- G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
- G01T1/16—Measuring radiation intensity
- G01T1/20—Measuring radiation intensity with scintillation detectors
- G01T1/2008—Measuring radiation intensity with scintillation detectors using a combination of different types of scintillation detectors, e.g. phoswich
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Measurement Of Radiation (AREA)
- Luminescent Compositions (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области детектирования гамма- и нейтронного излучения. Технический результат - одновременное детектирование гамма- и нейтронного излучения. Детектор гамма- и нейтронного излучения содержит чувствительный элемент (10) или детектор, активируемый излучением, содержащий первый сцинтиллятор (12), активируемый гамма-излучением, и слой (16), чувствительный к нейтронам, содержащий второй сцинтиллятор (14), активируемый нейтронным излучением. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 13 ил.
Description
Уровень техники
Из-за увеличивающейся активности террористов существует потребность в практичных и обладающих высокой разрешающей способностью детекторах гамма- и нейтронного излучения, которые позволяли бы детектировать радиоактивные "грязные бомбы" и другие источники радиации. Кроме того, существует высокая потребность в переносных или портативных устройствах, включая, например, переносные устройства идентификации радиоизотопов (ПУИРИ, HHRIID). Также были определены новые стандарты, такие как ANSI N42.33 (Type I), и ANSI N42.34 в результате повышения требований к рабочим характеристикам.
При типичном подходе к спектроскопии гамма-излучения используют NaI, CsI, теллурид кадмия и цинка (CZT), германат висмута (BGO) или германий высокой чистоты (ВЧ, HP) в качестве материалов непосредственного детектирования или сцинтиллятора. Требуемые детекторы радиации, позволяющие одновременно детектировать гамма- и нейтронное излучение, должны демонстрировать улучшенную функциональность и характеристики идентификации, то есть они должны обладать возможностью определять, является ли подозреваемое излучение излучением радиоактивных материалов естественного происхождения (РМЕП, NORM), излучением специальных ядерных материалов (СЯМ, SNM), медицинских, промышленных изотопов или их комбинацией, должен быть легко разворачиваемым и должен обладать малой стоимостью.
Улучшенные рабочие характеристики при идентификации, в основном, основаны на разрешении по энергии, при этом детектор на основе Ge ВЧ мог бы иметь почти идеальные характеристики. Однако необходимость криогенного охлаждения и стоимость материалов детектора этого типа значительно влияют на функциональность, эксплуатационные характеристики и общую стоимость. Решения на основе других материалов, таких как NaI, CsI (Tl) или (Na), или CZT обеспечивают низкое разрешение по энергии, высокую стоимость или невозможность получить достаточно большие объемы, что также не позволяет выполнить указанные выше требования и/или требования Национальной безопасности США в отношении ПУИРИ.
Проблему обычно решают путем разделения компонентов гамма и нейтронного излучения в два отдельных материала детектора. В большинстве существующих комбинаций одновременного детектирования гамма и нейтронного излучения используют комбинацию материалов, которые не позволяют адекватно идентифицировать излучение, их трудно эксплуатировать и/или они имеют высокую стоимость.
Таким образом, требуется разработать комбинированный детектор нейтронного и гамма-излучения, обладающий высоким разрешением и который позволил бы решить, по меньшей мере, некоторые из указанных выше проблем.
Сущность изобретения
Вариант выполнения может содержать чувствительный элемент активируемый радиацией, содержащий первый сцинтиллятор, активируемый гамма-излучением; слой, чувствительный к нейтронам, содержащий второй сцинтиллятор, активируемый нейтронным излучением.
Вариант выполнения также может содержать детектор излучения, позволяющий одновременно детектировать как гамма-, так и нейтронное излучение, содержащий элемент, чувствительный к излучению, содержащий первый сцинтиллятор, чувствительный к гамма-излучению, и второй сцинтиллятор, чувствительный нейтронному излучению, и фотодатчик.
Краткое описание чертежей
Приведенное ниже описание различных примеров вариантов выполнения не следует рассматривать как ограничивающее.
На фиг.1 показан вид в перспективе первого варианта выполнения, который представляет первый подход в форме интегрированного датчика, то есть оптического соединения двух сцинтилляторов.
На фиг.2 показан вид в перспективе другого варианта выполнения, имеющего волокна, сдвигающие длину волны.
На фиг.3 показан пример конструкции, в которой эти два сцинтиллятора не соединены оптически.
На фиг.4 показан пример конструкции, в которой используют замедлитель для замедления нейтронов до тепловой скорости перед их детектированием.
На фиг.5 показан пример конструкции, в которой используется одно волокно, сдвигающее длину волны.
На фиг.6 показан вид в перспективе другого варианта выполнения, имеющего волокна, сдвигающие длину волны.
На фиг.7 показан другой вариант, в котором используются волокна, сдвигающие длину волны.
На фиг.8 показан пример конструкции, в которой используется множество волокон, сдвигающих длину волны.
На фиг.9 показан пример, который не включает волокна, сдвигающие длину волны.
На фиг.10 показан пример конструкции, в которой устранено оптическое соединение между сцинтилляторами.
На фиг.11 показан пример конструкции, в которой устранено оптическое соединение между сцинтилляторами.
На фиг.12 показан вид в перспективе другого варианта выполнения без волокон, сдвигающих длину волны, и со вторым фотодатчиком, размещенным на стороне поступления радиации датчика.
На фиг.13 показан вид в перспективе другого варианта выполнения без волокон, сдвигающих длину волны, и со вторым фотодатчиком, установленным между двумя сцинтилляторами.
Подробное описание изобретения
На фиг.1 показан первый вариант выполнения, который представляет первый подход к интегрированному датчику, то есть оптическому соединению двух сцинтилляторов по сравнению со вторым подходом, который имеет отдельные датчики, описанным ниже в секции второй подход.
Первый подход
В одной версии первого подхода, показанного на фиг.1, представлены способ и система детектора, который обеспечивает возможность одновременного детектирования гамма- и нейтронного излучения с использованием одного чувствительного элемента 10 с оптическим соединением между двумя сцинтилляторами (12, 14), и подход с двумя материалами.
В частности, в детекторе гамма-излучения и нейтронном детекторе, представленном на фиг.1, использует два различных светоизлучающих материала (12, 14) сцинтиллятора (один для детектирования 12 гамма-излучения и второй для детектирования 14 нейтронов), фотодатчик (см. фотоумножитель (ФЭУ) 18), и электронная схема (не показана). Когда излучение попадает на сцинтилляторы, свет излучается и детектируется фотодатчиком.
Электронная схема обрабатывает электронные сигналы фотодатчика и, таким образом, определяет, обозначает ли данное событие гамма-лучи или нейтронное излучение. В случае гамма лучей электронная схема также определяет энергию гамма-лучей на основе величины заряда, генерируемого в фотодатчике. Сцинтилляторы (12, 14), в частности, выбирают таким образом, чтобы они имели разное время отклика, что позволяет различать между гамма- и нейтронным излучением на основе анализа формы импульса. На фиг.1 чувствительный элемент 10 может включать в себя первый материал 12 сцинтиллятора LaX3:Ge (X=Cl, Br, I), с первичной характеристической скоростью х, который позволяет детектировать гамма-излучение. Кроме того, композитный слой 16, чувствительный к нейтронам, соединен с фотоумножителем 18 (ФЭУ, РМТ). Композитный слой 16, чувствительный к нейтронам, содержит как элементы с высоким нейтронным поперечным сечением, так и второй сцинтиллятор 14, разработанный для сцинтилляции с первичной скоростью τ', которая отличается от скорости первого сцинтиллятора 12.
Таким образом, как показано на фиг.1, в такой системе используется подход двойного материала, содержащий первый сцинтиллятор 12 с характеристической первичной скоростью τ, который позволяет детектировать γ-излучение. Он также включает в себя композитный слой 16, чувствительный к нейтронам, и оба эти слоя соединены с ФЭУ 18. Композитный слой 16, чувствительный к нейтронам, сформирован с использованием элементов с высоким нейтронным сечением, которые выбирают так, чтобы получать альфа-частицы в соответствии с ядерной реакцией, ассоциированной с конкретным выбранным элементом (элементами), и дисперсией второго сцинтиллятора 14 с характеристической первичной скоростью τ'. Композитный слой 16, чувствительный к нейтронам, выполнен практически прозрачным для поступающей γ-радиации, которая будет собираться первым сцинтиллятором 12 и детектироваться тем же ФЭУ 18 со свой собственной характеристической первичной скоростью х. Используя проверенные способы дискриминации импульсов для определения различий в первичной скорости (τ≠τ') между сцинтилляторами, такой подход с двумя материалами позволяет одновременно детектировать как γ-излучение, так и нейтроны с помощью одного фотодатчика и блока электроники. Такой вариант выполнения был усовершенствован благодаря разработке и оптимизации нового класса материалов - смешанных галоидов лантана LaX3:Се (X=Br, I) для γ-сцинтиллятора, который обладает исключительным разрешением по энергии, что, в свою очередь, позволяет получить детекторы с высокими рабочими характеристиками, работающие при комнатной температуре, с существенно более низкой стоимостью, по сравнению с современными технологиями, такими как криогенно охлаждаемый германий высокой чистоты (Ge ВЧ).
В частности, в данном варианте выполнения используются смешанные галоиды лантана, которые обладают исключительными физическими свойствами (высокой эффективностью сцинтилляции, высоким разрешением по энергии) и позволяют получить детектор с высокими рабочими характеристиками, со значительно более низкой стоимостью по сравнению с известными технологиями детектирования, такими, как германий высокой чистоты (Ge ВЧ). Данный вариант выполнения также можно использовать при комнатных температурах без криогенного охлаждения, что делает их идеальными для портативных или переносных детекторов. В композитном слое 16, чувствительном к нейтронам, используют доступные в настоящее время материалы, и его интегрируют в систему фотодетектирования, состоящую из стандартного ФЭУ 18 и электронных компонентов.
Детектирование нейтронов
Детектирование нейтронного излучения обычно выполняют с использованием проверенных технологий, таких как Не или BF3 газовых пропорциональных счетчиков. Детекторы на основе газа обладают ограничениями в отношении их упаковки и чувствительности, и, таким образом, они являются непрактичными для таких вариантов применения, как ПУИРИ. Здесь, как показано на фиг.1, мы предложили другой подход, который позволяет детектировать и обеспечить разделение, используя тот же фотодатчик и блок электроники, который используется для детектирования γ-излучения. Захват нейтрона и последующее детектирование выполняют с использованием композитного слоя 16, чувствительного к нейтронам, установленного между первым γ-сцинтиллятором 12 и колпачком детектора. Как указано выше, такой слой 16 выбирают так, чтобы он содержал элемент (элементы) с высоким нейтронным сечением, что позволяет генерировать частицы с высокой энергией в результате ядерной реакции, и который является практически прозрачным для поступающего γ-излучения. Кроме того, композитный слой 16, чувствительный к нейтронам, содержит второй материал 14 сцинтиллятора, который захватывает полученные в результате альфа-частицы с высокой энергией и преобразует их энергию в люминесценцию, которую детектируют с помощью ФЭУ 18. Второй сцинтиллятор 14 должен иметь низкую плотность, излучать на длинах волн, к которым чувствителен ФЭУ (300-500 нм), не должен возбуждать эмиссию La (Cl, Br, I)3, не должен возбуждаться эмиссией La (Cl, Br, I)3 и должен иметь первичную скорость, в достаточной степени отличающуюся от первичной скорости первого γ-сцинтиллятора 12. Соответствующая система представляет собой коммерчески доступный композитный материал 6LiF/ZnS:Ag, в котором используется реакция 6Li+n0→3H+α (4,8 МэВ), в результате которой происходит эмиссия с длиной волны 450 нм с параметром времени затухания 80 мкс (см. также график 20 времени затухания).
Второй подход
Во втором подходе используют разделение и не используют оптическое соединение двух сцинтилляторов (12, 14), что позволяет эффективно разделить детекторы друг от друга. В этом подходе описаны способы и структуры, позволяющие решить проблемы, вызванные оптическим поглощением фотонов сцинтилляции одного сцинтиллятора в другом сцинтилляторе, в системах детектирования, в которых требуется применять два сцинтиллятора. Возможные проблемы при использовании оптического поглощения исключаются путем устранения необходимости использования двух сцинтилляторов, оптически соединенных друг с другом. В некоторых из рассматриваемых вариантов выполнения детектирование может быть получено либо путем соединения одного из сцинтилляторов с волокнами, сдвигающими длину волны, которые передают сигнал в один фотодатчик (который также непосредственно принимает фотоны от второго сцинтиллятора) или путем установки второго светочувствительного элемента, такого как фотодиод.
Такой второй подход имеет преимущество, состоящее в существенном снижении требований к эмиссии спектров поглощения двух сцинтилляторов, в результате чего увеличивается количество возможных сцинтилляторов, которые можно использовать для каждой из функций (детектирования гамма-излучения и нейтронов).
Этот подход отличается от первого подхода, показанного на фиг.1, в котором используют два сцинтиллятора (12, 14), и сцинтилляторы оптически соединены или скомбинированы с общим чувствительным элементом 10 для детектирования, как гамма-излучения, так и нейтронов. Два сцинтиллятора оптически соединены друг с другом и с фоточувствительным элементом 18. Такой подход может иметь ограничения в рабочих характеристиках, если любой из сцинтилляторов имеет оптическое поглощение в пределах диапазона длин волны эмиссии второго сцинтиллятора. Если такое происходит, поглощение фотонов сцинтилляции одного или обоих сцинтилляторов может уменьшить количество детектируемых фотонов и может также сделать количество фотонов, детектируемых при каждом событии (поглощения гамма или нейтронного излучения), в большей степени зависимым от положения взаимодействия излучения со сцинтилляторами. Кроме того, уменьшение количества детектируемых сцинтилляционных фотонов уменьшает соотношение сигнал-шум, в результате чего ухудшается разрешение по энергии (для гамма-лучей) и ухудшается возможность различения между гамма и нейтронным излучением. Повышение вариации детектируемого сигнала, как функции положения взаимодействия, также снижает разрешение по энергии детектора (для гамма-лучей) и может привести к деградации функции различения. Поэтому, как описано выше, первый подход очень хорошо работает, но требует использования соответствующих сцинтилляторов.
Поэтому второй подход позволяет исключить необходимость оптического соединения между двумя сцинтилляторами путем использования новых конструктивных концепций.
Два общих класса модификаций конструкции описаны ниже следующим образом: 1) использование волокна, сдвигающего длину волны, для соединения одного из сцинтилляторов с фотодатчиком при непосредственном соединении второго сцинтиллятора с фотодатчиком или 2) использование второго фотодатчика, такого как фотодиод, для считывания второго сцинтиллятора.
Модификации этих двух классов конструкции (Класс 1 и Класс 2) описаны ниже:
Класс 1
Как впервые показано в варианте выполнения на фигурах 2 и 3, в конструкции Класса 1 один сцинтиллятор, в данном случае первый сцинтиллятор 12, непосредственно соединен с фотодатчиком (например, фотоумножителем 18 (ФЭУ)), и остальные поверхности сцинтиллятора 12 покрыты соответствующим отражающим материалом 22 (для улучшения эффективности сбора света). Второй сцинтиллятор 14 в этом случае расположен радиально и соединен (по меньшей мере, одной поверхностью) с волокнами 24, сдвигающими длину волны (при этом остальные поверхности покрыты соответствующим отражающим материалом). Оптические фотоны, излучаемые вторым сцинтиллятором 14, поглощаются волокнами 24, сдвигающими длину волны. Эта энергия затем повторно излучается на большей длине волны в волокне (следует отметить; изменение длины волны представляет собой естественное следствие процесса поглощения и повторного излучения, но изменение длины волны не является необходимым для данного изобретения). Фракция повторно излучаемых фотонов излучается в пределах апертуры волокна, и эти фотоны направляются волокном в фотодатчик. Несколько возможных вариантов выполнения такой конструкции показано на фигурах и подробно описано ниже.
На фиг.3 показан пример конструкции, которая устраняет необходимость оптического соединения между сцинтилляторами. Она представляет собой конструкцию "Класса I". Первый сцинтиллятор 12 представляет собой гамма-сцинтиллятор (LaX3:Ce в данном случае) и непосредственно соединен с фотодатчиком (показан как ФЭУ 18). Излучение из второго сцинтиллятора 14, который представляет собой нейтронный сцинтиллятор [ZnS(Ag)-LiF в данном случае], поглощается волокнами 24, сдвигающими длину волны (множество волокон в чередующейся спирали), и затем повторно излучаемые фотоны направляют на фотодатчик. В качестве альтернативы свет от сцинтиллятора, чувствительного к нейтронам, может быть рассеян в волокно, передан на некоторое расстояние в волокне, поглощен волокном и может повторно излучаться и направляться в фотодатчик. Также можно использовать другие структуры волокна, помимо чередующейся спирали, то есть также можно использовать другие структуры волокна, которые направляют свет на фотодатчик, как должно быть понятно для специалистов в данной области.
На фиг.4 показан пример конструкции ("Класс 1"), который включает в себя замедлитель 26, предназначенный для замедления нейтронов до тепловой скорости перед детектированием. Одна поверхность первого сцинтиллятора 12 (LaX3:Ce в данном случае) остается не покрытой замедлителем 26, что позволяет детектировать гамма-лучи низкой энергии без существенного их ослабления. Замедлитель можно использовать с любой конструкцией в данном описании.
На фиг.5 показан вариант конструкции ("Класс 1") на фиг.1. В этом случае используют одно волокно 24, сдвигающее длину волны, которое имеет конфигурацию спирали.
На фиг.6 показан вид в перспективе компоновки, в которой второй сцинтиллятор 14 расположен на стороне поступления радиации всего чувствительного элемента 10 и представляет собой другой вариант конструкции ("Класс 1"), в которой используют волокна 24 сдвигающие длину волны.
На фиг.7 показан еще один вариант конструкции ("Класс 1"), в котором используются волокна, сдвигающие длину волны, при этом волокна, сдвигающие длину волны, расположены зигзагообразно на поверхности ZnS(Ag)LiF на обоих концах, соединенных с ФЭУ 18.
На фиг.8 показан вариант конструкции ("Класс 1") на фиг.7. В этом случае используют множество волокон 24, сдвигающих длину волны. Эффективность переноса фотонов от сцинтиллятора нейтронов или чувствительного слоя 16 [ZnS(Ag)-LiF в данном случае] в фотодатчик (ФЭУ 18 в этом случае) увеличивается путем уменьшения общей длины оптического пути (благодаря использованию множества волокон) и путем устранения любых сильных изгибов в волокнах.
На чертежах представлен LaX3:Се, в качестве гамма-сцинтиллятора 12 и ZnS(Ag-LiF) в качестве нейтронного сцинтиллятора 14. Однако эти варианты используются только в качестве примеров, поскольку ту же конструкцию можно применять с широким диапазоном материалов сцинтиллятора. Поскольку волокна, сдвигающие длину волны, проявляют тенденцию существенного оптического поглощения, конструкции, в которых используется множество волокон, обычно являются предпочтительными, поскольку они минимизируют общую длину оптического пути в волокне (для фиксированной площади соединения между сцинтиллятором и волокном, сдвигающим длину волны). Конструкция Класса 1 также включает в себя конструкцию, в которой оба сцинтиллятора оптически изолированы друг от друга (с помощью соответствующего отражающего материала) и непосредственно соединены с фотодатчиком, как показано на фиг.9.
В другом примере первый сцинтиллятор, активируемый гамма-излучением, может быть выбран из группы, состоящей из: Се3+ активированных композиций, CsLnO(Cl, Br, I)2 (Ln = редкоземельный элемент, Y, La), NaBaLaBr6, BaGdCl5, (Cs, Rb)Ba2Br5; элементы материалов семейства элпазолитов, твердые растворы LnC3-LnBr3-LnI3 (Ln=La и Y), твердые растворы CeCl3-CeBr3-CeI3, A2LnX5:Ce3+ (А=K, Rb, Cs; Ln=La, Y (X=Cl, Br, I) семейство материалов/твердые растворы MCl2-MBr2 (М=Са, Sr, Ba) и АВХ3, где A=Cs, Rb, K, В=Са, Sr, Ba, Mg, Cd, X=Cl, Br, I.
В другом примере второй сцинтиллятор может содержать обогащенный материал, содержащий литий, например LiI, LiYSiO4, LiBaF3 и стекла на основе Li. Второй сцинтиллятор может также содержать материал, содержащий литий. Второй сцинтиллятор также может содержать боросиликатное стекло.
Конструкции, в которых используются волокна, сдвигающие длину волны, позволяют использовать нейтронные сцинтилляторы с относительно плохими оптическими свойствами. Все конструкции, вероятно, могут быть улучшены при добавлении замедлителя нейтронов (такого как парафин или полиэтилен) для замедления нейтронов до тепловой скорости перед детектированием (тепловые нейтроны имеют гораздо большее сечение при взаимодействии в большинстве материалов, чем быстрые нейтроны).
На всех чертежах и в описании предполагается, что нейтронный сцинтиллятор расположен на внешней стороне детектора и соединен с фотодатчиком с помощью волокон, сдвигающих длину волны (в конструкциях, в которых используются волокна, сдвигающие длину волны). Эти предположения были сделаны по ряду причин, представленных ниже:
1. В большинстве случаев гамма-сцинтиллятор должен иметь больший объем, чем нейтронный сцинтиллятор, поскольку длина поглощения гамма лучей, скорее всего, намного больше, чем длина поглощения нейтронного излучения. Поэтому было бы удобно выполнить нейтронный сцинтиллятор в виде тонкого слоя, соединенного с внешней стороной гамма-сцинтиллятора.
2. Поскольку гамма-лучи имеют относительно большую длину поглощения, большинство из них будут проходить через нейтронный сцинтиллятор без взаимодействия с ним. Поэтому включение нейтронного сцинтиллятора, в качестве внешнего слоя, не приведет к существенному поглощению гамма-излучения.
3. Энергия, выделяемая в нейтронном сцинтилляторе, велика (4,8 МэВ, при использовании реакции лития), по сравнению с энергией, выделяемой в гамма-сцинтилляторе. Поэтому более вероятно, что хорошее отношение сигнал-шум будет получено, когда нейтронный сцинтиллятор соединен с фотодатчиком через волокна, сдвигающие длину волны, чем в случае соединения гамма-сцинтиллятора с фотодатчиком, с использованием волокон, сдвигающих длину волны. Кроме того, для гамма-сцинтиллятора требуется иметь хорошее разрешение по энергии, тогда как для нейтронного сцинтиллятора не требуется хорошее разрешение по энергии. Поэтому процесс детектирования нейтронов является более толерантным к потерям в системе оптической передачи.
Несмотря на приведенные выше аргументы, предполагается, что данное описание также охватывает конструкции, в которых гамма-сцинтиллятор соединен с фотодатчиком через волокна, сдвигающие длину волны, и конструкции, в которых изменена структура двух сцинтилляторов.
Класс 2
Класс 2: В этом классе используют конструкции из двух
сцинтилляторов (один для детектирования нейтронов и другой для детектирования гамма-лучей) и два отдельных фотодатчика. Каждый сцинтиллятор непосредственно соединен с одним фотодатчиком, и остальные поверхности каждого сцинтиллятора покрыты отражающим материалом (для улучшения эффективности сбора света). Две таких конструкции показаны на фиг.10 и 11. Конструкция, показанная на фиг.10, представляет включение фотодиода 28, который используется для считывания нейтронного сцинтиллятора, расположен на внешней поверхности общего детектора, предлагает дополнительную возможность использования фотодиода 28 в качестве детектора с непосредственным преобразованием для гамма-лучей с низкой энергией (приблизительно <25 кэВ). При использовании дискриминации по форме импульса события, возникающие под действием непосредственного преобразования гамма-лучей, поглощаемых в диоде, можно отличать от сигналов, получаемых в результате взаимодействия нейтронов в нейтронном сцинтилляторе. Дополнительные варианты выполнения, представляющие использование фотодиода, показаны на Фигурах 12 и 13.
В приведенном выше описании фотодатчик может включать в себя (без ограничения) фотоумножители, фотодиоды, лавинные фотодиоды и диоды, работающие в режиме счетчика Гейгера.
Второй подход устраняет необходимость оптического соединения между двумя сцинтилляторами благодаря использованию новых конструктивных концепций. Такой подход обеспечивает следующие преимущества:
1. Поскольку два сцинтиллятора не соединены оптически, выбор материалов сцинтиллятора может быть выполнен без учета взаимодействия между эмиссией в одном сцинтилляторе и поглощением в другом сцинтилляторе. Это упрощает выбор материалов сцинтилляторов и позволяет использовать комбинации, которые не были бы эффективными, если бы два сцинтиллятора были оптически соединены. Он также устраняет ограничение, состоящее в необходимости использования двух сцинтилляторов с различимыми значениями времени затухания.
2. Упрощение электронных аппаратных средств и программных средств для различения нейтронов от гамма-лучей. События, вызванные нейтронами и гамма-лучами различают в соответствии с тем, какой из фотодатчиков принимает фотонный сигнал, а не по различию между временем затухания между двумя сцинтилляционными материалами. Это устраняет необходимость использования более сложного анализа во временной области сигнала, генерируемого в одном фотодатчике, в случае 1.
В конструкциях (одна из которых показана на фиг.7), в которых используются фотодиод или лавинный фотодиод (ЛФД, APD) на внешней поверхности детектора, такой подход имеет дополнительное преимущество обеспечения детектирования с высоким разрешением по энергии гамма-лучей с низкой энергией (меньше чем приблизительно 25 кэВ) в результате непосредственного преобразования в фотодиоде или ЛФД.
По сравнению с конструкциями, в которых два сцинтиллятора оптически соединены, второй подход позволяет улучшить разрешение по энергии при детектировании гамма-лучей путем обеспечения максимальной однородности сбора света в сцинтилляторе гамма-лучей. Устранение необходимости взаимодействия света, генерируемого в слое, чувствительном к нейтронам в гамма-сцинтилляторе, обеспечивает большую гибкость конструкции гамма-сцинтиллятора, что позволяет получить максимальную возможность выбора материалов с более однородным и более низким оптическим поглощением на длинах волн эмиссии гамма-сцинтиллятора. В результате этого обеспечивается большая однородность сбора света и более высокое разрешение по энергии.
Хотя способы и устройство, описанные выше и/или заявленные здесь, были описаны совместно с предпочтительными вариантами выполнения и чертежами, следует понимать, что можно использовать другие аналогичные варианты выполнения или модификации, и можно выполнять добавления к описанному варианту выполнения для получения тех же функций способов и устройств, описанных выше, и/или заявленных здесь, без отхода от них.
СПИСОК ОБОЗНАЧЕНИЙ
| 10 | Чувствительный элемент |
| 12 | Первый сцинтиллятор |
| 14 | Второй сцинтиллятор |
| 16 | Слой, чувствительный к нейтронам |
| 18 | Фотоумножитель |
| 20 | График времени распада |
| 22 | Отражатель |
| 24 | Волокно, сдвигающее длину волны |
| 26 | Замедлитель нейтронов |
| 28 | Фотодиод |
Claims (11)
1. Чувствительный элемент (10), активируемый излучением для использования с фотодатчиком, содержащий:
первый сцинтиллятор (12), активируемый гамма-излучением; и
слой (16), чувствительный к нейтронам, содержащий второй сцинтиллятор (14), активируемый нейтронным излучением;
в котором один сцинтиллятор непосредственно соединен с фотодатчиком, а другой сцинтиллятор соединен с фотодатчиком через сдвигающий длину волны материал.
первый сцинтиллятор (12), активируемый гамма-излучением; и
слой (16), чувствительный к нейтронам, содержащий второй сцинтиллятор (14), активируемый нейтронным излучением;
в котором один сцинтиллятор непосредственно соединен с фотодатчиком, а другой сцинтиллятор соединен с фотодатчиком через сдвигающий длину волны материал.
2. Чувствительный элемент (10) по п.1, в котором первый сцинтиллятор (12), активируемый гамма-излучением, содержит [La (Cl, Br, I)3], активированный Се3+.
3. Чувствительный элемент (10) по п.1, в котором первый сцинтиллятор (12), активируемый гамма-излучением, содержит материал на основе галоида лантана.
4. Чувствительный элемент (10) по п.3, в котором материал на основе галоида лантана, содержит галоид лантана, легированный церием.
5. Чувствительный элемент (10) по п.1, в котором второй сцинтиллятор (14) содержит ZnS(Ag)-LiF.
6. Чувствительный элемент (10) по п.1, в котором второй сцинтиллятор (14) содержит ZnS(Ag)-LiF; и
первый сцинтиллятор (12) содержит галоид лантана, легированный церием.
первый сцинтиллятор (12) содержит галоид лантана, легированный церием.
7. Детектор излучения, позволяющий детектировать как гамма-, так и нейтронное излучение, содержащий:
элемент (10), чувствительный к излучению, содержащий первый сцинтиллятор (12), чувствительный к гамма-излучению, и второй сцинтиллятор (14), чувствительный к нейтронам; и
фотодатчик;
в котором один сцинтиллятор соединен с фотодатчиком напрямую, а другой сцинтиллятор соединен с фотодатчиком через сдвигающий длину волны материал.
элемент (10), чувствительный к излучению, содержащий первый сцинтиллятор (12), чувствительный к гамма-излучению, и второй сцинтиллятор (14), чувствительный к нейтронам; и
фотодатчик;
в котором один сцинтиллятор соединен с фотодатчиком напрямую, а другой сцинтиллятор соединен с фотодатчиком через сдвигающий длину волны материал.
8. Детектор излучения по п.7, в котором первый сцинтиллятор (12) представляет собой материал на основе галоида лантана.
9. Детектор излучения по п.7, в котором второй сцинтиллятор (14) излучает свет в диапазоне 300-500 нм.
10. Детектор излучения по п.7, в котором второй сцинтиллятор (14) имеет такую структуру, что он не возбуждает первый сцинтиллятор (12) и также не возбуждается первым сцинтиллятором (12).
11. Детектор излучения по п.7, в котором сдвигающий длину волны материал содержит сдвигающие длину волны волокна.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US11/160,500 US7335891B2 (en) | 2005-06-27 | 2005-06-27 | Gamma and neutron radiation detector |
| US11/160,500 | 2005-06-27 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2006122745A RU2006122745A (ru) | 2008-01-10 |
| RU2411543C2 true RU2411543C2 (ru) | 2011-02-10 |
Family
ID=37440589
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006122745/28A RU2411543C2 (ru) | 2005-06-27 | 2006-06-26 | Детектор гамма- и нейтронного излучения |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7335891B2 (ru) |
| EP (1) | EP1739460A3 (ru) |
| JP (1) | JP5314836B2 (ru) |
| CN (2) | CN1892252A (ru) |
| RU (1) | RU2411543C2 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2623224C2 (ru) * | 2012-01-26 | 2017-06-23 | Дженерал Электрик Компани | Композиционный материал нейтронного сцинтиллятора, способ его изготовления и включающее его изделие |
| WO2020014765A1 (en) | 2018-07-17 | 2020-01-23 | Polimaster Ltd. | Gamma and neutron radiation detection unit |
Families Citing this family (86)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7963695B2 (en) | 2002-07-23 | 2011-06-21 | Rapiscan Systems, Inc. | Rotatable boom cargo scanning system |
| US9958569B2 (en) | 2002-07-23 | 2018-05-01 | Rapiscan Systems, Inc. | Mobile imaging system and method for detection of contraband |
| US7368719B2 (en) * | 2006-06-28 | 2008-05-06 | Ge Homeland Protection, Inc. | Scintillating materials, articles employing the same, and methods for their use |
| US20070131866A1 (en) * | 2005-12-14 | 2007-06-14 | General Electric Company | Activated alkali metal rare earth halides and articles using same |
| US7708968B2 (en) * | 2007-03-26 | 2010-05-04 | General Electric Company | Nano-scale metal oxide, oxyhalide and oxysulfide scintillation materials and methods for making same |
| US7625502B2 (en) * | 2007-03-26 | 2009-12-01 | General Electric Company | Nano-scale metal halide scintillation materials and methods for making same |
| US7608829B2 (en) | 2007-03-26 | 2009-10-27 | General Electric Company | Polymeric composite scintillators and method for making same |
| CN101329283B (zh) * | 2007-06-21 | 2011-06-08 | 清华大学 | 一种光中子-x射线违禁品检测方法及系统 |
| EP2051294A3 (en) * | 2007-10-16 | 2012-10-31 | Honeywell International Inc. | Hypersensitive sensor comprising SOI flip-chip |
| JP5403728B2 (ja) * | 2007-11-21 | 2014-01-29 | 国立大学法人東北大学 | 中性子回折装置 |
| US7800073B2 (en) * | 2007-12-03 | 2010-09-21 | General Electric Company | Moldable neutron sensitive compositions, articles, and methods |
| US7626178B2 (en) * | 2007-12-03 | 2009-12-01 | General Electric Company | Integrated neutron-gamma radiation detector with adaptively selected gamma threshold |
| KR100929661B1 (ko) * | 2007-12-04 | 2009-12-03 | 한국기초과학지원연구원 | 토카막용 감마선 및 중성자 분포의 스캐닝을 위한 다관절검출장치 |
| KR100929664B1 (ko) * | 2007-12-04 | 2009-12-03 | 한국기초과학지원연구원 | 토카막의 감마선 및 중성자 분포의 3ｄ 디스플레이 장치 |
| US7767975B2 (en) * | 2007-12-04 | 2010-08-03 | Saint-Gobain Cristaux Et Detecteurs | Ionizing radiation detector |
| US7741612B2 (en) * | 2008-02-07 | 2010-06-22 | General Electric Company | Integrated neutron-gamma radiation detector with optical waveguide and neutron scintillating material |
| US8314399B2 (en) * | 2008-02-07 | 2012-11-20 | General Electric Company | Radiation detector with optical waveguide and neutron scintillating material |
| US7791031B2 (en) * | 2008-06-09 | 2010-09-07 | Honeywell International Inc. | Neutron detection structure |
| US8963094B2 (en) | 2008-06-11 | 2015-02-24 | Rapiscan Systems, Inc. | Composite gamma-neutron detection system |
| US7838324B2 (en) * | 2008-12-19 | 2010-11-23 | Honeywell International Inc. | Neutron detection structure and method of fabricating |
| US8153985B2 (en) | 2009-01-30 | 2012-04-10 | Honeywell International Inc. | Neutron detector cell efficiency |
| CN101556331B (zh) * | 2009-05-05 | 2011-11-16 | 西北核技术研究所 | 一种光纤耦合有机闪烁纤维脉冲中子探测器 |
| US9310323B2 (en) | 2009-05-16 | 2016-04-12 | Rapiscan Systems, Inc. | Systems and methods for high-Z threat alarm resolution |
| CN102576085A (zh) * | 2009-10-07 | 2012-07-11 | 圣戈本陶瓷及塑料股份有限公司 | 检测目标辐射的系统和方法 |
| US8624198B2 (en) * | 2009-10-15 | 2014-01-07 | General Electric Company | Neutron detection systems with radiation portal monitors |
| CN102081166B (zh) * | 2009-12-01 | 2013-03-27 | 同方威视技术股份有限公司 | 中子伽马探测装置及其探测方法 |
| EP2517050B1 (en) * | 2009-12-22 | 2019-11-13 | Rapiscan Systems, Inc. | Composite gamma-neutron detection system |
| CN102985847B (zh) * | 2010-06-01 | 2016-03-02 | 圣戈本陶瓷及塑料股份有限公司 | 检测不同定向辐射的辐射传感器以及包含该辐射传感器的辐射检测系统 |
| JP5894916B2 (ja) * | 2010-07-21 | 2016-03-30 | 国立大学法人広島大学 | ホスウィッチ型熱中性子検出器 |
| US8592775B2 (en) * | 2010-10-27 | 2013-11-26 | Partec, Ltd. | Radiation detector having a ribbed scintillator |
| JP2013543592A (ja) * | 2010-10-07 | 2013-12-05 | エイチ．リー モフィット キャンサー センター アンド リサーチ インスティテュート | 放射性同位元素を検出するための方法および装置 |
| EP2638414B1 (en) * | 2010-11-12 | 2018-09-12 | Saint-Gobain Ceramics and Plastics, Inc. | Radiation detection system and a method of using the same |
| RU2451304C1 (ru) * | 2010-12-09 | 2012-05-20 | Александр Иванович Обручков | Компенсационный способ направленной регистрации радиоактивного излучения и устройство для его реализации |
| WO2012109273A2 (en) | 2011-02-08 | 2012-08-16 | Rapiscan Systems, Inc. | Covert surveillance using multi-modality sensing |
| WO2012158925A2 (en) * | 2011-05-17 | 2012-11-22 | Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. | Optical fiber having a coating, a radiation sensor and a radiation detection apparatus including the optical fiber and a method of making using the same |
| US9239303B2 (en) | 2011-09-01 | 2016-01-19 | L-3 Communications Security And Detection Systems, Inc. | Material discrimination system |
| WO2013049775A2 (en) * | 2011-09-30 | 2013-04-04 | Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. | Scintillation detection device with pressure sensitive adhesive |
| US20130105679A1 (en) * | 2011-10-28 | 2013-05-02 | Ge Energy Oilfield Technology, Inc. | Dual gamma ray and neutron detector in a multi-sensor apparatus and related methods |
| BR112014019120A8 (pt) * | 2012-02-04 | 2017-07-11 | Rapiscan Systems Inc | Sistema de detecção composto de radiação gama e nêutrons |
| PL125062U1 (pl) * | 2012-02-14 | 2016-12-19 | American Science And Engineering, Inc. | Inspekcja rentgenowska wykorzystująca detektory scyntylacyjne ze sprzężonym światłowodem przesuwającym długość fali |
| US10670740B2 (en) | 2012-02-14 | 2020-06-02 | American Science And Engineering, Inc. | Spectral discrimination using wavelength-shifting fiber-coupled scintillation detectors |
| WO2013126876A1 (en) * | 2012-02-24 | 2013-08-29 | Parttec, Ltd. | Neutron detector having compact layered scintillators |
| US9638809B2 (en) | 2012-10-23 | 2017-05-02 | Consolidated Nuclear Security, LLC | Handheld dual thermal neutron detector and gamma-ray spectrometer |
| US9116247B2 (en) * | 2012-11-09 | 2015-08-25 | Parttec Ltd. | Stereo detection circuit for detecting neutrons |
| US8946646B2 (en) | 2012-11-09 | 2015-02-03 | Part Tec, Ltd. | System, method, and apparatus for detecting neutrons |
| WO2014126571A1 (en) * | 2013-02-14 | 2014-08-21 | Halliburton Energy Services, Inc. | Stabilizing a spectrum |
| US9804290B2 (en) * | 2013-04-02 | 2017-10-31 | Morpho Detection, Llc | Cross-correlated gamma ray and neutron detector |
| FR3004467B1 (fr) | 2013-04-12 | 2016-05-27 | Saint-Gobain Cristaux Et Detecteurs | Fabrication d'une elpasolite stoechiometrique |
| CN103245681B (zh) * | 2013-05-10 | 2016-05-04 | 中国原子能科学研究院 | 中子伽玛联合测量装置 |
| US9651689B2 (en) * | 2013-06-24 | 2017-05-16 | Arktis Radiation Detectors Ltd | Detector arrangement for the detection of ionizing radiation and method for operating such a detector arrangement |
| JP6218224B2 (ja) * | 2013-10-04 | 2017-10-25 | 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構 | 中性子検出器 |
| US9835731B2 (en) | 2013-12-11 | 2017-12-05 | Halliburton Energy Services, Inc. | Detector packages |
| US9557427B2 (en) | 2014-01-08 | 2017-01-31 | Rapiscan Systems, Inc. | Thin gap chamber neutron detectors |
| US10078142B2 (en) | 2014-03-26 | 2018-09-18 | California Institute Of Technology | Sensor integrated metal dielectric filters for solar-blind silicon ultraviolet detectors |
| US9910168B2 (en) | 2014-05-05 | 2018-03-06 | Raytheon Company | Combined neutron and gamma-ray detector and method |
| US9482763B2 (en) | 2014-05-08 | 2016-11-01 | Baker Hughes Incorporated | Neutron and gamma sensitive fiber scintillators |
| WO2015171919A1 (en) * | 2014-05-09 | 2015-11-12 | Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. | Radiation detection apparatus having a doped scintillator and a pulse shape analysis module and a method of using the same |
| US9291580B2 (en) * | 2014-07-11 | 2016-03-22 | Sabia Inc. | Prompt gamma neutron activation substance analyzers |
| US9733386B2 (en) | 2014-10-29 | 2017-08-15 | Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. | Scintillator including an elpasolite scintillator compound and apparatus including the scintillator |
| WO2016130582A1 (en) * | 2015-02-09 | 2016-08-18 | California Institute Of Technology | Sensor integrated metal dielectric filters for solar-blind silicon ultraviolet detectors |
| CN107615052A (zh) | 2015-03-20 | 2018-01-19 | 拉皮斯坎系统股份有限公司 | 手持式便携反向散射检查系统 |
| RU2591207C1 (ru) * | 2015-05-29 | 2016-07-20 | Общество с ограниченной ответственностью "РатэкЛаб" | Защитный материал от нейтронного излучения и сцинтилляционный детектор гамма-излучения |
| CN106405625B (zh) * | 2015-07-28 | 2019-05-21 | 东莞中子科学中心 | 管形中子探测器及其位置探测方法 |
| JP6746691B2 (ja) | 2015-09-10 | 2020-08-26 | アメリカン サイエンス アンド エンジニアリング, インコーポレイテッドAmerican Science and Engineering, Inc. | 行間適応電磁ｘ線走査を用いた後方散乱特性評価 |
| CN105271770A (zh) * | 2015-11-27 | 2016-01-27 | 宁波大学 | 一种稀土离子掺杂的NaBaLaBr6微晶玻璃及其制备方法 |
| US9702988B1 (en) | 2016-01-06 | 2017-07-11 | Raytheon Company | Combined neutron and gamma-ray detector and coincidence test method |
| CN106290429B (zh) * | 2016-10-11 | 2018-10-09 | 吉林大学 | 一种pgnaa特征伽马射线能谱补偿算法 |
| EP3542188A1 (en) * | 2016-11-15 | 2019-09-25 | Thermo Fisher Scientific Messtechnik GmbH | System and method of neutron radiation detection |
| GB2560552B (en) * | 2017-03-15 | 2020-09-09 | Smiths Heimann Sas | Method and apparatus |
| US10191161B1 (en) | 2017-03-30 | 2019-01-29 | Consolidated Nuclear Security, LLC | Device and method for the location and identification of a radiation source |
| CN109143316B (zh) * | 2017-06-16 | 2023-09-15 | 中国辐射防护研究院 | 利用NaI(TI)闪烁体降低γ射线干扰的中子探测方法及设备 |
| EP3811117A4 (en) | 2018-06-20 | 2022-03-16 | American Science & Engineering, Inc. | SCINTILLATION DETECTORS COUPLED TO WAVELENGTH OFFSET SHEET |
| US11815645B2 (en) * | 2018-06-25 | 2023-11-14 | Kth Holding Ab | Radiation detecting system and method |
| KR101967198B1 (ko) * | 2018-06-29 | 2019-08-13 | 일진방사선 엔지니어링(주) | 방사선 검출 패키징을 이용한 감마 및 중성자 측정용 서베이미터 |
| EP3881103A1 (en) | 2018-11-13 | 2021-09-22 | FLIR Detection, Inc. | Occlusion-based directionality and localization of radiation sources with modular detection systems and methods |
| CN109613605A (zh) * | 2018-12-25 | 2019-04-12 | 中国辐射防护研究院 | 一种掺镉玻璃测量中子的方法 |
| EP4004605A4 (en) * | 2019-07-26 | 2023-04-19 | Shenzhen Xpectvision Technology Co., Ltd. | RADIATION DETECTOR WITH SCINTILLATOR |
| KR102466494B1 (ko) * | 2019-09-26 | 2022-11-16 | 경북대학교 산학협력단 | 감마선/중성자 측정용 섬광체 및 섬광체의 제조 방법 그리고 섬광체를 이용한 분리 측정 방법 |
| US11402516B2 (en) * | 2019-10-08 | 2022-08-02 | Lawrence Livermore National Security, Llc | System and method for neutron and gamma radiation detection using non-homogeneous material scintillator |
| US11193898B1 (en) | 2020-06-01 | 2021-12-07 | American Science And Engineering, Inc. | Systems and methods for controlling image contrast in an X-ray system |
| US11175245B1 (en) | 2020-06-15 | 2021-11-16 | American Science And Engineering, Inc. | Scatter X-ray imaging with adaptive scanning beam intensity |
| CN113933888A (zh) * | 2020-07-14 | 2022-01-14 | 中国科学技术大学 | 一种宇宙线缪子散射成像探测器 |
| US11340361B1 (en) | 2020-11-23 | 2022-05-24 | American Science And Engineering, Inc. | Wireless transmission detector panel for an X-ray scanner |
| JP2024509509A (ja) | 2021-02-23 | 2024-03-04 | ラピスカン システムズ、インコーポレイテッド | 複数のｘ線源を有する１つ以上の走査システムにおいてクロストーク信号を除去するためのシステム及び方法 |
| EP4105691A1 (en) | 2021-06-16 | 2022-12-21 | Soletanche Freyssinet | Gamma and neutron radiation detector |
| WO2024073035A1 (en) * | 2022-09-30 | 2024-04-04 | Shine Technologies, Llc | Dual scintillator system for neutron and electromagnetic imaging |
Family Cites Families (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3247377A (en) * | 1962-04-12 | 1966-04-19 | Texaco Inc | Scintillation-type well logging device with two crystals responding separately to thermal neutrons and gamma rays |
| JPH0274890A (ja) * | 1988-09-10 | 1990-03-14 | Aasunikusu Kk | 結合型シンチレータ |
| FR2679042B1 (fr) * | 1991-07-08 | 1996-10-18 | Commissariat Energie Atomique | Procede et appareil de detection simultanee et selective de neutrons et de photons x ou gamma. |
| JP3227224B2 (ja) * | 1992-10-09 | 2001-11-12 | 日本原子力研究所 | 光学フィルターによりシンチレータ出力パルス波高及び立ち上がり時間が制御可能なホスウィッチ検出器 |
| FR2700210B1 (fr) * | 1993-01-06 | 1995-02-10 | Commissariat Energie Atomique | Dispositif de détection simultanée et sélective de neutrons et de photons X ou gamma et système de détection utilisant ce dispositif. |
| US5557108A (en) * | 1993-10-25 | 1996-09-17 | T+E,Uml U+Ee Mer; T+E,Uml U+Ee May O. | Integrated substance detection and identification system |
| JP4091148B2 (ja) * | 1997-07-25 | 2008-05-28 | 株式会社東芝 | 放射線検出器及びそれを用いた放射線モニタ |
| WO2000004403A1 (fr) * | 1998-07-15 | 2000-01-27 | Keiichi Kuroda | Unite d'imagerie a rayonnement numerique |
| NL1014401C2 (nl) | 2000-02-17 | 2001-09-04 | Stichting Tech Wetenschapp | Ceriumhoudend anorganisch scintillatormateriaal. |
| JP2002071816A (ja) * | 2000-08-29 | 2002-03-12 | Japan Atom Energy Res Inst | ２次元放射線および中性子イメージ検出器 |
| US7126148B2 (en) * | 2002-07-17 | 2006-10-24 | The Johns Hopkins University | Neutron detection based on boron activated liquid scintillation |
| US7038211B2 (en) * | 2002-12-03 | 2006-05-02 | Universities Research Association, Inc. | Systems and methods for detecting x-rays |
| US6909098B2 (en) * | 2002-12-03 | 2005-06-21 | Universities Research Association Inc. | Systems and methods for detecting nuclear radiation in the presence of backgrounds |
| JP2006510033A (ja) * | 2002-12-10 | 2006-03-23 | コモンウェルス サイエンティフィック アンド インダストリアル リサーチ オーガニゼーション | 放射線撮影装置 |
| US6872937B2 (en) * | 2002-12-20 | 2005-03-29 | General Electric Company | Well logging apparatus with gadolinium optical interface |
| WO2004109331A2 (en) * | 2003-06-05 | 2004-12-16 | Niton Llc | Neutron and gamma ray monitor |
| JP3976772B2 (ja) * | 2003-07-18 | 2007-09-19 | 株式会社東京大学Ｔｌｏ | 熱中性子束モニタ |
| US7129494B2 (en) * | 2003-09-24 | 2006-10-31 | Radiation Monitoring Devices, Inc. | Very fast doped LaBr3 scintillators and time-of-flight PET |
| US7084403B2 (en) | 2003-10-17 | 2006-08-01 | General Electric Company | Scintillator compositions, and related processes and articles of manufacture |
| US6867444B1 (en) * | 2003-10-20 | 2005-03-15 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Semiconductor substrate incorporating a neutron conversion layer |
| US7026627B2 (en) * | 2003-12-09 | 2006-04-11 | Delta Epsilon Instruments | Neutron/gamma ray survey instrument with directional gamma ray sensitivity |
| US7115872B2 (en) * | 2003-12-10 | 2006-10-03 | John William Bordynuik | Portable radiation detector and method of detecting radiation |
| US7244947B2 (en) * | 2004-04-13 | 2007-07-17 | Science Applications International Corporation | Neutron detector with layered thermal-neutron scintillator and dual function light guide and thermalizing media |
-
2005
- 2005-06-27 US US11/160,500 patent/US7335891B2/en active Active
-
2006
- 2006-06-26 EP EP06253299.9A patent/EP1739460A3/en not_active Withdrawn
- 2006-06-26 RU RU2006122745/28A patent/RU2411543C2/ru active
- 2006-06-26 JP JP2006175215A patent/JP5314836B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2006-06-27 CN CNA2006101064754A patent/CN1892252A/zh active Pending
- 2006-06-27 CN CN201510187625.8A patent/CN104849743A/zh active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2623224C2 (ru) * | 2012-01-26 | 2017-06-23 | Дженерал Электрик Компани | Композиционный материал нейтронного сцинтиллятора, способ его изготовления и включающее его изделие |
| WO2020014765A1 (en) | 2018-07-17 | 2020-01-23 | Polimaster Ltd. | Gamma and neutron radiation detection unit |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US7335891B2 (en) | 2008-02-26 |
| JP2007024875A (ja) | 2007-02-01 |
| EP1739460A3 (en) | 2016-11-02 |
| JP5314836B2 (ja) | 2013-10-16 |
| US20070029493A1 (en) | 2007-02-08 |
| CN1892252A (zh) | 2007-01-10 |
| CN104849743A (zh) | 2015-08-19 |
| EP1739460A2 (en) | 2007-01-03 |
| RU2006122745A (ru) | 2008-01-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2411543C2 (ru) | Детектор гамма- и нейтронного излучения | |
| US7741612B2 (en) | Integrated neutron-gamma radiation detector with optical waveguide and neutron scintillating material | |
| US8314399B2 (en) | Radiation detector with optical waveguide and neutron scintillating material | |
| RU2501040C2 (ru) | Устройство и способ для детектирования нейтронов с помощью поглощающих нейтроны калориметрических гамма-детекторов | |
| US8436315B1 (en) | Compact thermal neutron monitor | |
| US8101919B2 (en) | Isotopic response with small scintillator based gamma-ray spectrometers | |
| US20070131866A1 (en) | Activated alkali metal rare earth halides and articles using same | |
| RU2502088C2 (ru) | Устройство и способ для детектирования нейтронов посредством калориметрии на основе гамма-захвата | |
| EP3014302B1 (en) | Detector arrangement for the detection of ionizing radiation and method for operating such a detector arrangement | |
| US8624198B2 (en) | Neutron detection systems with radiation portal monitors | |
| US20200025951A1 (en) | Gamma radiation and neutron radiation detector | |
| US9360565B2 (en) | Radiation detector and fabrication process | |
| EP3237933B1 (en) | Neutron detecting device with a neutron conversion foil | |
| RU2297015C1 (ru) | Сцинтилляционный детектор | |
| RU2189057C2 (ru) | Сцинтилляционный детектор нейтронного и гамма-излучения | |
| US20170219724A1 (en) | Neutron detection | |
| RU2300782C2 (ru) | Сцинтилляционный детектор нейтронов | |
| RU105474U1 (ru) | Детектор для регистрации ионизирующих излучений | |
| JP2004226256A (ja) | 強磁場内作動型放射線位置検出器 | |
| RU2158011C2 (ru) | Детектор для регистрации нейтронов и гамма-излучения | |
| CN221829380U (zh) | 一种层叠探测器 | |
| KR102399325B1 (ko) | 감마선의 반응 위치를 구별하여 검출하는 방사선 검출기 및 이를 포함하는 핵 의학 영상 장치 | |
| CN117939902A (zh) | 一种层叠探测器及其检测辐射射线的方法 |