Mit Wasserstoff gefüllte Proportionalzähler werden
für die Neutronenspektrometrie im Energiebereich von 10 keV bis 3 MeV eingesetzt. Aus der gemessenen Energieverteilung der Rückstossprotonen kann mit Hilfe geeigneter Entfaltungsverfahren die Energieverteilung der Neutronen ermittelt werden. Die Zähler werden mit Wasserstoff, Methan oder einem Gemisch von Wasserstoff und Argon gefüllt, wobei ein Gasdruck von bis zu 1 MPa gewählt wird. Bei den verwendeten Zählern mit kugelförmiger Wand ist das Ansprechvermögen unabhängig von der Einfallsrichtung der Neutronen. Die Berechnung des Ansprechvermögens berücksichtigt die Tatsache, dass ein Teil der Rückstoßprotonen in der Wand endet und somit nicht die gesamte Energie im Gas verliert und dass das elektrische Feld längs des Zähldrahts wegen der Kugelform nicht konstant ist.
Neutronenstrahlung wird immer von Photonen begleitet. Diese erzeugen in der Zählerwand Elektronen, die im Zähler ebenfalls Energie deponieren. Wegen des geringeren Bremsvermögens können diese Elektronen maximal ca. 50 keV im Zählvolumen verlieren. Unterhalb 50keV werden die von den Elektronen hervorgerufenen Impulse durch eine Impulsformdiskriminierung abgetrennt. Dabei nutzt man aus, dass die von Elektronen erzeugten Impulse eine längere Anstiegszeit haben als diejenigen, die von Rückstoßprotonen hervorgerufen werden.
Literatur:
Knauf, K.; Heimann, C.; Kaldune, N.; Novotny, T.; Wittstock, J.: Spectrometry in a mixed Neutron-Photon Field, Laborbericht PTB-6.42-97-2, (1997)
Knauf, K.; Weyrauch, M.; Simon, F.; Kaldune, N.: SPHERE, A Program Package for Calculating the Neutron Response of Spherical Proton Recoil Proportional Counter, Laborbericht PTB-6.42-98-1, (1998)
Knauf, K. and Wittstock, J.: Neutron Spectrometry with Proton Recoil Proportional Counters - Status of the Technique, PTB-Report-FMRB-114, (1987)
Kontakt
Dr. Andreas Zimbal
Tel.: 0531-592-6530
E-Mail: Andreas.Zimbal@ptb.de
