Позиционно-чувствительный детектор нейтронов на основе плоскопараллельной резистивной камеры с конвертером 10В4С тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Петрова Мария Олеговна

• Петрова Мария Олеговна
• кандидат наук
• 2026

Оглавление диссертации кандидат наук Петрова Мария Олеговна

Введение

В.1. Мотивация и актуальность

B.2. Цели, новизна и значимость работы

B.3. Положения, выносимые на защиту

B.4. Апробация, личный вклад, публикации и структура диссертации

Глава 1. Основы нейтронографических методов изучения конденсированных сред

1.1. Медленные нейтроны как инструмент изучения структуры вещества

1.2. Принципы организации эксперимента на установках по нейтронному рассеянию

1.3. Основные типы детекторных систем на установках нейтронного рассеяния

1.3.1 Детекторы нейтронов на основе строу-трубок c 10ВС

1.3.2. Проволочные пропорциональные камеры c 10В4С

1.3.3. Гибридные плоскопараллельные резистивные камеры c 10В4С

1.3.4. Полупроводниковые детекторы с 10В

Глава 2. Физика газовых детекторов

2.1. Принципы регистрации излучения

2.2. Основные режимы работы газовых детекторов

2.3. Дрейф и диффузия электронов в газе

2.4. Устройство и принцип работы плоских камер

2.5. Формирование сигнала

Глава 3. Разработка плоскопараллельной резистивной камеры с конвертером ^^

3.1. Определение плотности плёнок-конвертеров

3.2. Определение плотности газа

3.3. Монте-Карло моделирование параметров 10В-ППРК для регистрации нейтронов

2

3.4. Конструкционные особенности 10В-ППРК для регистрации

нейтронов

Глава 4. Определение параметров работы 10В-ППРК

4.1. Определение параметров работы 10В-ППРК с лабораторными источниками излучений

4.2. Определение параметров работы 10В-ППРК на выведенном пучке нейтронов реактора ИБР-2

4.3. Основные принципы отбора нейтронных событий с 10В-ППРК

Заключение

Список литературы

Введение

Настоящая работа является результатом анализа и оптимизации параметров работы уникального детектора медленных нейтронов на основе плоскопараллельной резистивной камеры c использованием твердотельного борсодержащего конвертера, выполненной в Научно-экспериментальном отделе комплекса спектрометров ИБР-2 Лаборатории нейтронной физики им. И.М. Франка Объединённого института ядерных исследований (НЭОКС ИБР-2 ЛНФ ОИЯИ), г. Дубна.

В диссертации представлены различные этапы разработки, создания и определения параметров однокоординатного детектора медленных нейтронов со съёмом сигнала с линии задержки на основе однозазорной плоскопараллельной резистивной камеры (ППРК), содержащей тонкопленочный конвертер 10В4С. Самостоятельной частью исследования является определение рабочих характеристик детектора.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Позиционно-чувствительный детектор нейтронов на основе плоскопараллельной резистивной камеры с конвертером 10В4С»

В.1. Мотивация и актуальность

Значительное расширение биологических и нанотехнологических задач в последние десятилетия требуют развития методов исследования структуры вещества на атомном уровне. Среди множества таких методов наибольшую применимость обрели исследования структуры посредством рассеяния на образце пучка нейтронов. Это связано с тем, что нейтрон обладает высокой проникающей способностью, а исследования с помощью рассеяния нейтронов на образце характеризуются как неразрушающие. Совокупность методов, применяемых в нейтронографии, обеспечивает исследования как границ раздела сред, так и параметров внутренней структуры образца. Различие амплитуд рассеяния нейтронов на изотопах и ядрах, близких по массовому числу, позволяет определять элементный состав, а наличие магнитного момента у нейтрона даёт возможность изучать магнитную структуру образца. Вышеперечисленные причины привели к развитию нейтронных исследовательских установок, разрешающая способность

которых в значительной степени зависит от рабочих параметров детекторной системы (детектор и система считывания).

Для создания эффективных станций нейтронного рассеяния и модернизации эксплуатируемых на имеющихся источниках нейтронов, таких как ИБР-2 (ОИЯИ, г. Дубна), ИР-8 (Национальный исследовательский центр Курчатовский институт, г. Москва), ИРТ-Т (Национальный исследовательский Томский политехнический университет, г. Томск), ВВР-СМ (Институт ядерной физики, г. Ташкент) и др., необходимо разрабатывать и создавать детекторы рассеянных нейтронов, которые обеспечивают покрытие требуемого телесного угла рассеяния и обладают оптимальными параметрами работы для выбранного метода исследования. Улучшение разрешения нейтронографической установки связано с одновременным уменьшением неопределённости измерения координаты и времени взаимодействия нейтрона с детектором [1]. Помимо этого, создание нейтронных источников нового поколения повысит плотности потоков нейтронов на образце на порядок и более [2, 3]. Для эффективного использования плотности нейтронного потока источников нового поколения необходимо значительно повысить загрузочную способность детекторных систем по сравнению с используемыми в настоящий момент.

Детекторы с однородным электрическим полем и узким (сотни микрон) газовым промежутком, такие как ППРК, традиционно используемые в физике высоких энергий в качестве детекторов по времени пролета (TOF) [4-9], способны улучшить обе компоненты разрешения установки и при этом обладают повышенной загрузочной способностью по сравнению с наиболее распространёнными детекторами - газовыми проволочными на основе 3He и сцинтилляционными на основе 6Li. В настоящий момент детекторы медленных нейтронов на основе гибридных ППРК (содержащих конвертер нейтронного излучения) наиболее активно разрабатываются и создаются для парка станций нейтронного рассеяния нейтронного центра в Швеции European Spallation Source (ESS). Коллектив Detector Lab ESS разработал

множество уникальных детекторных систем на основе плёнок 10В4С, обогащённых по изотопу 10В более, чем на 95% [10-12]. Однако, в большинстве детекторов плёнка 10В4С наносится на подложки из алюминия. Использование термополированных стёкол в качестве электродов, как в созданном в рамках данной диссертации детекторе, приводит к повышению однородности электрического поля в рабочем объёме по сравнению с использованием металлических пластин. Помимо этого, использование стёкол в качестве подложек для нанесения плёнки-конвертера позволяет создавать многозазорную архитектуру гибридной ППРК при создании высокоэффективного детектора медленных нейтронов, что позволит сократить количество считывающих плат и каналов регистрации. Это обусловлено диэлектрической проницаемостью стекла, которая позволяет индуцировать сигналы сквозь такие электроды на считывающую плату, которая может быть расположена через несколько газовых промежутков от места развития лавины. Архитектура созданного прототипа уникальна и является развитием уже имеющегося мирового опыта в области создания гибридных ППРК для регистрации нейтронов.

Используемые в качестве нейтронного конвертера плёнки 10В4С из-за небольших величин пробегов [13] в ней продуктов реакции изготавливаются толщиной порядка единиц микрометров. Эффективность регистрации тепловых нейтронов при нормальном падении для одиночного слоя 10В4С не превышает 5 %. Однако, невысокая эффективность позволяет применять реализованный детектор в качестве монитора интенсивности падающего на образец пучка или в качестве профилометра, а конструкционные и методические решения, реализованные при создании низкоэффективного детектора нейтронов на основе ППРК будут основой при создании детектора с эффективностью регистрации, сопоставимой с эффективностью детекторов на основе 3Не.

Повышение информативности картины рассеяния нейтронных спектрометров обеспечивается улучшением временного и пространственного

разрешения, сокращением времени набора требуемой статистики рассеянного нейтронного потока на образце, а также расширением регистрируемого диапазона длин волн нейтронов. Наиболее распространённые детекторные системы станций нейтронного рассеяния основаны на проволочных камерах, заполняемых газом 3Не, с различными вариантами архитектуры. Широкая распространённость детекторных систем на основе 3Не обусловлена высокой эффективностью регистрации медленных нейтронов при пространственном разрешении на уровне единиц миллиметров. Ключевой особенностью данного типа детектора является радиальноспадающее электрическое поле по мере удаления от анодной проволочки. В связи с этим, большая часть рабочего объёма детектора не вызывает ускорения заряда первичной ионизации в направлении электродов. Заряд двигается практически равномерно со скоростью дрейфа, что приводит к локальному накоплению заряда, который частично компенсирует электрическое поле и ограничивает загрузочную способность. Уместно привести высказывание выдающегося специалиста в области создания нейтронных источников Дж. Карпентера из Аргоннской национальной лаборатории США: «Удвоение производительности детекторов для удвоения эффективности инструментов нейтронного рассеяния за 1 М$ гораздо эффективней, чем удвоение производительности источника нейтронов за 1000 М$». Ввиду высокой технологической сложности изготовления и эксплуатации высокопоточных нейтронных источников, пучковое время для проведения исследований является ограниченным и дорогостоящим ресурсом. В экспериментах, где ограничивающим фактором является загрузочная способность детекторной системы, детекторы на основе ППРК потенциально способны сократить время набора требуемого объёма статистики по сравнению с детекторами на основе 3Не. Повышение загрузочной способности по сравнению с гелиевыми проволочными камерами обусловлено конструкционными особенностями данного детектора. В ППРК электрическое поле формируется двумя плоскими электродами, которые обеспечивают поле высокой однородности в

рабочем объёме детектора и не участвуют в определении координаты взаимодействия, а газовый промежуток составляет несколько сотен микрометров, из-за чего заряд быстро достигает одного из электродов. Как следствие - не происходит накопления объёмного заряда в газовом промежутке, а длительность сигнала составляет десятки наносекунд. Быстрый рост (~106 В/с) переднего фронта сигнала ППРК обеспечивает разброс временной метки пересечения порога регистрации не хуже единиц наносекунд, что обеспечивает повышение, по сравнению с проволочными камерами, временного и пространственного разрешения детекторов со съемом сигнала с линии задержки (ЛЗ). Простота конструкции детектора и её масштабируемость, а также рабочие параметры делают детекторы нейтронов на основе ППРК перспективной альтернативой детекторам на основе проволочных камер для станций нейтронного рассеяния существующих и планируемых источников нейтронов.

B.2. Цели, новизна и значимость работы

Целью работы является разработка и создание позиционно-чувствительного детектора медленных нейтронов с линией задержки на основе плоскопараллельной резистивной камеры, содержащей плёнку 10В4С (10В-ППРК). Для реализации поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1) Исследовать пленки-конвертеры тепловых нейтронов 10В4С и способы их нанесения на плоские подложки большой площади;

2) Разработать принципиальную конструкцию детектора и его отдельных элементов на основе Монте-Карло моделирования прохождения пучка тепловых нейтронов через детектор;

3) Изучить влияние параметров системы сбора и накопления данных и конструкционных особенностей на регистрацию нейтронов;

4) Изготовить прототип детектора и определить его рабочие характеристики с использованием источников излучений различного типа, а также разработать

методику отбора нейтронных событий;

5) Выполнить тестирование прототипа детектора на выведенном пучке нейтронов; сравнить результаты измерений с многопроволочной пропорциональной камерой на основе конвертера 3Не.

Научная новизна и практическая значимость работы

Значительное повышение стоимости 3Не ввиду его дефицита на рынке, начиная с 2009 года, вынудило научное сообщество начать поиск альтернативных способов регистрации медленных нейтронов. Создание и стремительное развитие квантовых компьютеров является еще одной причиной, по которой необходимо развивать технологии, альтернативные детекторам с 3Не. Для стабильной работы квантовых компьютеров необходимо охлаждать процессоры до температур, близких к абсолютному нулю. Рефрижераторы растворения жидкого 3Не в 4Не позволяют достигать температур порядка мК, что также сокращает доступность данного конвертера для научного сообщества и обуславливает трудность создания детекторов на основе 3Не в будущем. Изотоп 10В уступает 3Не в величине сечения захвата тепловых нейтронов всего примерно на 30 %, однако активное создание детекторов медленных нейтронов на его основе началось только в последнее десятилетие. Диссертационная работа посвящена созданию детектора медленных нейтронов на основе ППРК. Данный тип детектора был выбран в качестве основы ввиду рекордного временного разрешения, что является существенным при реализации метода линии задержки. Метод линии задержки заключается в использование набора катушек и конденсаторов на пути распространения сигнала для определения позиции взаимодействия нейтрона с материалом конвертером. В ходе проведённого исследования впервые разработан и создан детектор нейтронов на основе плоскопараллельной резистивной камеры с конвертером 10В4С и съёмом сигнала с линии задержки.

Уникальность созданного детектора заключается в повышенном временном и пространственном разрешении при малом количестве каналов регистрации (три канала на одну координату), а также в потенциальном повышении загрузочной способности, по сравнению с большинством детекторных систем станций нейтронного рассеяния. Параметры работы созданного детектора позволяют использовать его в качестве профилометра прямого пучка для спектрометров реактора ИБР-2 или на станциях нейтронного рассеяния других исследовательских центров, что сократит время юстировки оборудования, а также повысит достоверность и информативность регистрируемой картины рассеяния, так как позволит учитывать флуктуацию плотности нейтронного потока.

Разработанный метод отбора нейтронных событий оптимизирован с учетом особенностей созданного детектора и обеспечивает высокое п/у разделение. При создании детектора были разработаны технические решения и методики, которые значительно сократят время разработки и наладки 10В-ППРК детекторов для регистрации картины рассеяния нейтронов с эффективностью аналогичной детекторам на основе 3Не.

B.3. Положения, выносимые на защиту

1. Концепция позиционно-чувствительного детектора медленных нейтронов на основе плоскопараллельной резистивной камеры с твердотельным конвертером 10В4С и съёмом сигнала с линии задержки.

2. Методика отбора нейтронных событий для детектора медленных нейтронов на основе плоскопараллельной резистивной камеры с линией задержки.

3. Позиционно-чувствительный детектор медленных нейтронов на основе твердотельного конвертера 10В4С с повышенным пространственным разрешением по сравнению с проволочной пропорциональной камерой на основе конвертера 3Не, который позволяет проводить исследования методом нейтронной рефлектометрии с меньшей неопределённостью по переданному импульсу.

B.4. Апробация, личный вклад, публикации и структура диссертации

Апробация работы. Результаты диссертации докладывались на международных и всероссийских конференциях, совещаниях и семинарах, в том числе на: I Всероссийской научно-практической конференции молодых ученых «Задачи и методы нейтронных исследований конденсированных сред», 2-3.12.2021, г. Дубна, Россия; Всероссийской школе-конференции «Фундаментальная физика и прикладные технологии», 25-28.04.2022, г. Дубна, Россия; Международной конференции «Condensed matter research at the IBR-2», 25-29.04.2022, г. Дубна, Россия; IV Международном научном форуме «Nuclear Science and Technologies», 26-30.09.2022, г. Алматы, Казахстан; Конференции «Рассеяние нейтронов в исследовании конденсированных сред», 25-28.09.23, г. Екатеринбург, Россия (лучший доклад); III Всероссийской школе-конференции «Фундаментальная физика и прикладные технологии», 22-25.04.2024 г, г. Дубна, Россия; I Российско-китайском совещании по рассеянию нейтронов «Sino-Russia Meeting On Frontiers Of Neutron Scattering» (SRNS-2024)", 8-11.10.2024, г. Екатеринбург, Россия; IV Всероссийской научно-практической конференции «Задачи и методы нейтронных исследований конденсированных сред», 11-15.11. 2024, г. Дубна, Россия; IV Всероссийской школе-конференции государственного «Фундаментальная физика и прикладные технологии», 7-10.04.2025, г. Дубна, Россия; VI совещании коллаборации Исследования и разработки газовых детекторов CERN (6th DRD1 Collaboration Meeting), 6-10.10.2025, г. Варшава, Польша; XIV Международном совещании Design and Engineering of Neutron Instruments Meeting (DENIM XIV), 21-24.10.2025, г. Гренобль, Франция; тематических семинарах в отделе комплекса спектрометров Лаборатории нейтронной физики им. И.М. Франка, Дубна, ОИЯИ.

Работа выполнена в рамках темы Проблемно-тематического плана ОИЯИ 04-4-1143-2021/2025 «Научно-методические исследования и разработки для изучения конденсированных сред на нейтронных пучках ИБР-2» при поддержке следующих грантов, стипендий и премий:

- Грант Министерства науки и высшего образования Российской Федерации в рамках Федеральной программы «Федеральная научно-техническая программа развития синхротронных и нейтронных исследований и исследовательской инфраструктуры на период до 2030 года и дальнейшую перспективу» по проекту «Разработка и создание элементов экспериментальных станций на источниках нейтронов импульсного или постоянного типа» (Соглашение № 075-10-2021-115 от 13.10.2021);

- Грант ОМУС ОИЯИ для молодых специалистов за 2021 год;

- Грант ОМУС ОИЯИ для молодых специалистов за 2022 год;

- Стипендия Президента Российской Федерации для аспирантов, обучающихся по приоритетным направлениям на 2022/2023 учебный год;

- Стипендия Президента Российской Федерации для аспирантов, обучающихся по приоритетным направлениям на 2023/2024 учебный год;

- Стипендия им. И.М. Франка в номинации "Научно-методические разработки для нейтронный исследований" за 2023 год;

- Грант ОМУС ОИЯИ для молодых специалистов за 2024 год;

- Грант ОМУС ОИЯИ для молодых специалистов за 2025 год.

Личный вклад. Личный вклад соискателя в работах, составляющих основу диссертации, является определяющим. Автор самостоятельно освоил и разработал технологии для создания нейтронных детекторов на основе плоскопараллельной резистивной камеры, содержащей тонкую плёнку 10В4С, со съёмом сигнала с линии задержки. Описанная в работе методика отбора нейтронных событий на основе экспериментальных данных также была разработана автором. При непосредственном участии соискателя было выполнено изучение плотностей пленки-конвертера, а также рабочего газа фреон R-134a. На основе полученных экспериментальных данных автором было выполнено Монте-Карло моделирование процессов рассеяния и

конверсии медленных нейтронов, а также последующие ионизационные потери в газовом промежутке детектора.

Автор принимал непосредственное участие в разработке, создании и настройке одномерного позиционно-чувствительного детектора 10В-ППРК, определил эффективность, пространственное и временное разрешение детектора.

Публикации. Основные результаты по теме диссертации изложены в 4 публикациях в рецензируемых печатных изданиях и 1 патенте, соответствующих требованиям к публикациям Положения присуждении учёных степеней в ОИЯИ (пр. ОИЯИ от 11.02.2022 №132), а также в 1 печатном издании, которое не соответствует требованиям Положения:

А1. Petrova M. O. Resistive Plate Chamber as a Thermal Neutron Detector Based on a 10B Converter / M. O. Petrova, A. A. Bogdzel', V. I. Bodnarchuk, O. Daulbaev, V. M. Milkov, A. K. Kurilkin, K. V. Bulatov, A. V. Dmitriev, V. A. Babkin // Journal of Surface Investigation: X-ray, Synchrotron and Neutron Techniques. -2023. - №4. - P. 881-885.

А2. Петрова М.О. Прототип двухкоординатного позиционно-чувствительного детектора медленных нейтронов на основе 10В-ППРК / М.О. Петрова, А. А. Богдзель, В. И. Боднарчук, О. Даулбаев, В. М. Милков, А. К. Курилкин, К.В. Булатов, А.В. Дмитриев, В.А. Бабкин, М.М. Авдеев, Е.И. Литвиненко // Приборы и техника эксперимента. - 2024. - №6. -С. 104-111.

А3. Петрова М.О. Изучение параметров детектора тепловых нейтронов на основе 10В-ППРК методом Монте-Карло / М.О. Петрова, С.В. Антонов, Боднарчук В.И. // Прикладная физика и математика. - 2023. - №6. - С. 40-45.

А4. Позиционно-чувствительный детектор тепловых и холодных нейтронов на основе плоскопараллельной резистивной камеры: пат. RU2813557C1: G01T 5/02 / М. О. Петрова, А. А. Богдзель, В. И. Боднарчук, О. Даулбаев, В. М. Милков, А. К. Курилкин, К.В. Булатов, А.В. Дмитриев, В.А.

13

Бабкин, М.М. Румянцев; Заявитель Объединенный институт ядерных исследований (ОИЯИ). -№ 2023125280; заявл. 02.10.2023; опубл. 13.02.2024, бюл. №5.

А5. Petrova M. O. 1D Slow Neutron Monitor Based on RPC with 10B4C / M. O. Petrova, A. A. Bogdezel, V. I. Bodnarchuk, E. I. Litvinenko // Physics of Particles and Nuclei Letters. - 2025. - №4. - P. 945-950.

А6. Петрова М.О. Детекторы тепловых и холодных нейтронов/ М.О. Петрова, В.И. Боднарчук // Международный журнал гуманитарных и естественных наук. - 2023. -№10-2(85). - С. 188-196.

Объём и структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырёх глав, заключения, списка литературы. Работа содержит 123 страницы и включает в себя 77 рисунков и 5 таблиц. Список литературы содержит 134 наименования.

Глава 1. Основы нейтронографических методов изучения конденсированных сред

1.1. Медленные нейтроны как инструмент изучения структуры

вещества

Данная работа выполнена в рамках поиска доступных альтернатив детекторов медленных нейтронов на основе 3Не с параметрами, улучшающими разрешение экспериментальной станций нейтронного рассеяния и сокращающими время набора требуемой статистики.

В зависимости от кинетической энергии принято выделять несколько областей нейтронного спектра - медленные нейтроны (с энергией до 25 мэВ), резонансные (до 10 кэВ), промежуточные (до 1 МэВ), быстрые (до 100 МэВ) и релятивистские (>100 МэВ). Длина волны Де Бройля медленных нейтронов >1.8 А, что существенно превышает размер ядер ~10-15 м и соответствует межатомным расстояниям конденсированного состояния вещества. Область медленных нейтронов по длине волны можно условно разделить на тепловую (около 1.8 А), холодную (до 100 А) и ультраходную (>100 А) области.

В зависимости от механизма взаимодействия нейтронов с веществом выделяют несколько типов экспериментальных станций. Установки, где основным механизмом взаимодействия является поглощение нейтронов для изучения характеристик образца, обычно используются для проведения радиографических и ядерно-физических исследований. Нейтронографией принято называть всю совокупность экспериментальных методов, в основе которых лежит рассеяние пучка нейтронов низких энергий для изучения структуры и динамики исследуемого образца на атомном и молекулярном уровнях. Основные направления применения рассеяния пучка медленных нейтронов включают в себя:

1) Анализ элементного или изотопного состава и структуры вещества (параметры кристаллической решетки, границы раздела и т.д.);

2) Изучение динамики атомных движений в кристаллах и жидкостях;

3) Исследования физики магнитных взаимодействий на атомарном уровне;

Для проведения нейтронографических экспериментов необходима генерация высоких плотностей потоков медленных нейтронов. Наиболее интенсивные источники нейтронов сейчас реализованы на основе ускорителей и реакторов.

В высокопоточных источниках нейтронов на основе ускорителей применяется реакция испарения или многократного скалывания (spallation). Реакция скалывания для генерации нейтронного потока представляет собой бомбардировку лёгкими частицами высоких энергий (например, протоны с энергией ~ГэВ) нейтронно-избыточных ядер (W, Ta) с последующим испарением частиц и кластеров. Под испарением подразумевается испускание осколков, в том числе нейтронов, преимущественно с большой кинетической энергией (E>1 МэВ).

Источники нейтронов на основе реакторов используют цепную реакцию вынужденного деления, в случае использования 235U на один акт деления испускается 2,5 нейтрона - при этом 1 нейтрон нужен для поддержания реакции, 0,5 нейтрона в среднем поглощается конструкцией сборки активной зоны, а оставшийся нейтрон может быть использован для организации эксперимента.

Оба способа приводят к генерации нейтронного потока с жёстким спектром (Рис.1.)

10'

10"'

1 i 10" I! ю-'

3 § 3 2

I I 10!

Й в 10

Г ......... ' ....... ........ « '"""I ""'"I ........( ......1

г _ о •«

г • •• • • .8 о \:

г * • о о • О

• ф : . 0 : • о о Деление °

" • о • Многократное

* 'о" скалывание

- о Л..1 .1JJ kJid L о 1 1 Jlllil ......... .......it 1 « 1 Hllll 1 .....Ill 1 1 1 IILII

10

10°

10

10'

10

100 1000

Энергия, М>В

Рис.1. Энергетический спектр нейтронов реакций скалывания и деления [14].

Представленные на рис.1 спектры двух источников нейтронов имеют максимум распределения при энергиях более 1 МэВ. Для работы источника на нейтронографический эксперимент необходимо термализовать спектр генерируемого нейтронного потока. Процесс замедления нейтронов заключается в уменьшении их кинетической энергии в результате многократных столкновений с ядрами среды. В случае, если кинетическая энергия нейтрона превышает порог неупругого рассеяния (от 0,1 до 10 МэВ), передача энергии происходит за счет возбуждения ядер и ядерных реакций. Испытав несколько столкновений нейтрон уходит под порог ядерных реакций и переходит в область упругого рассеяния. Замедлитель смещает спектр вылетающих нейтронов, повышая интенсивность холодной части спектра, однако снижает общую плотность нейтронного потока. При анализе свойств замедлителя вводится параметр летаргия - среднее число столкновений, необходимое для замедления нейтронов от энергии деления (несколько МэВ) до тепловой энергии (25 мэВ). Летаргия некоторых веществ, используемых в качестве замедлителей, представлена в таблице 1.

Таблица 1. Летаргия некоторых материалов [15].

Вещество Летаргия

Н2О 19

D2O 30

Ве 86

ВеО 104

Графит 114

Пример термализованного спектра реактора ИБР-2 ЛНФ ОИЯИ в выведенном пучке после прохождения водяного замедлителя представлен на рис. 2. Исходя из данных, представленных на рисунках 1 и 2, можно сделать вывод, что при прохождении пучка нейтронов через замедлитель достаточной толщины, максимум распределения смещается в область меньших (тепловых) энергий.

ЖЯ№ (О*

ю* 10" 1С (0* Ю-в* 10' «с 10' (О* №* Ю*

кг" »■* »" и" к ' а-' й* /а' £,МзВ

Рис.2. Спектр нейтронов выведенного пучка ИБР-2. 1 - на поверхности замедлителя, 2 - на расстоянии 8 м от поверхности замедлителя. Точки - эксперимент, кривые - расчёт. [16]

После прохождения теплового замедлителя поток нейтронов большинства источников в первом приближении будет иметь одинаковое спектральное распределение, это будет распределение с максимумом в районе 1 А и формой Максвелла для большей части спектрального диапазона [15]. Существуют два принципиально разных пути повышения интенсивности потока медленных нейтронов. Первый путь заключается в подборе материала, второй же способ заключается в охлаждении материала замедлителя до криогенных температур.

Криогенные замедлители на основе мезитилена были успешно разработаны, изготовлены и внедрены на реакторе ИБР-2, сравнение получаемых спектров нейтронного потока для различных температур замедлителя, а так же коэффициенты умножения плотности потока для различных длин волн нейтронов, полученные после загрузки криогенного замедлителя представлены на рис.3. Таким образом, формирование пучков нейтронов для проведения нейтронографических экспериментов в области исследования свойств конденсированных сред требует создания дорогостоящих установок, включающих в себя не только источник, но и замедлитель нейтронов.

¡^Л А. А

Рис.3. а - спектр нейтронов, полученный до загрузки криогенного замедлителя (КЗ) КЗ-201 и после загрузки при различных температурах для пучка 8 ИБР-2, б - коэффициент умножения плотности потока холодных нейтронов с поверхности холодного замедлителя по сравнению со стандартным тепловым замедлителем для того же пучка. [ 17]

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Петрова Мария Олеговна, 2026 год

Список литературы

1. Корнеев Д. А., Боднарчук В. И., Ярадайкин С. П. Рефлектометр поляризованных нейтронов «Рефлекс-П» // Сообщения ОИЯИ. - 2002. -Дубна: ОИЯИ. - 10 с.

2. Andersen K. H. et al. The instrument suite of the European Spallation Source // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment. - 2020. - Vol. 957. - P. 163402.

3. Пепелышев Ю. Н. и др. Концепция импульсного реактора периодического действия ИБР-4 // Письма в ЭЧАЯ. - 2021. - Т. 18, № 1(233). - С. 98-112.

4. Fonte P., Smirnitski A., Williams M.C.S. A new high-resolution TOF technology // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment. - 2000. - Vol.443. -P.201-204.

5. Akindinov A. et al. The multigap resistive plate chamber as a time-of-flight detector // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment. - 2000. -Vol.456. -P.16.

6. Bogomilov M. et al. The HARP RPC time-of-flight system // Nuclear

110

Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment. - 2003. - Vol.508. -P.152-158.

7. Deppner I. et al. The CBM Time-of-Flight wall — a conceptual design // Journal of Instrumentation. -2014. - Vol.9. -P. C10014.

8. Weiping Z. et al. A thin float glass MRPC for the outer region of CBM-TOF wall // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment. - 2014. -Vol.735. - P.277-282.

9. Zhu W. et al. A real-size MRPC developed for CBM-TOF // Science China Technological Sciences - 2013. - Vol.56. - P.2821-2826.

10. Backis A. et al. Time- and energy-resolved effects in the boron-10 based multi-grid and helium-3 based thermal neutron detectors // Measurement Science and Technology. - 2021. - Vol. 32, № 3. - P. 035903 (22 p.).

11. Lacy PJ.L. et al. Performance of 1 meter straw detector for high rate neutron imaging, in: 2006 IEEE Nuclear Science Symposium Conference Record, Vol. 1, 2006, p. 20.

12. Margato L. M. S. et al. Multilayer 10B-RPC neutron imaging detector // Journal of Instrumentation. - 2020. - Vol. 15. - P. P06007.

13. Petrova M. O. et al. Resistive Plate Chamber as a Thermal Neutron Detector Based on a 10B Converter // Journal of Surface Investigation: X-ray, Synchrotron and Neutron Techniques. - 2023. - Vol. 17, № 4. - P. 881-885.

14. Bauer G. S. Physics and technology of spallation neutron sources // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment. - 2001. - Vol. 463, № 3. -P. 505-543.

15. Белушкин А. В. Основы исследований свойств конденсированных сред с помощью рассеяния нейтронов. - Дубна: ОИЯИ, 2010. - 42 с. - (УНЦ-2010-42).

16. Ананьев В. Д. и др. Физический пуск импульсного исследовательского

реактора ИБР-2: препринт ОИЯИ Р-13-12482. - Дубна, 1979. - 35 с.

17. Bulavin M. V. et al. Gain Factor of the Pelletized Cold Neutron Moderator at 22 K // Journal of Surface Investigation: X-ray, Synchrotron and Neutron Techniques. - 2020. - Vol. 14, № 3. - P. 434-436.

18. Пирогов А. Н., Сёмкин М. А. Структурная и магнитная нейтронография: учеб. пособие. - Екатеринбург: Изд-во Урал. ун-та, 2020. - 108 с. - ISBN 978-5-7996-3038-6.

19. SLD Calculator [Электронный ресурс]. - URL: https: //sastutorials. org/SLD/SLD.html.

20. Zhou X.-L., Chen S.-H. Theoretical foundation of X-ray and neutron reflectometry // Physics Reports. - 1995. - Vol. 257, № 4-5. - P. 223-348.

21. Ананьев В. Д., Пепелышев Ю. Н., Рогов А. Д. Расчеты по оптимизации реактора ИБР-2: препринт ОИЯИ Р13-2017-43. - Дубна, 2017. - 21 с.

22. Мухин К. А., Рогов А. Д. Оптимизация и сравнение вариантов головной части замедлителя «центрального» направления реактора ИБР-2 // Письма в ЭЧАЯ. - 2018. - Т. 15, № 2(214). - С. 175-186.

23. Белушкин А. В. и др. Разработки газонаполненных позиционно-чувствительных детекторов тепловых нейтронов в ЛНФ ОИЯИ // Физика элементарных частиц и атомного ядра. - 2010. - Т. 52, № 5. - С. 1014-1019.

24. Bogdzel A. A. et al. Thermal Neutron Detectors for IBR-2 Spectrometers // Physics of Atomic Nuclei. -2018. - Vol. 81, № 10. - P. 1465-1470.

25. Петрова М. О., Боднарчук В. И. Детекторы тепловых и холодных нейтронов // Международный журнал гуманитарных и естественных наук. -2023. - № 10-2 (85). - С. 188-196.

26. Japanese Evaluated Nuclear Data Library (JENDL-40) [Электронный ресурс]. - URL: https://wwwndc.jaea.go.jp/jendl/j40/j40.html.

27. Goorley T., Nikjoo H. Electron and Photon Spectra for Three Gadolinium-Based Cancer Therapy Approaches // Radiation Research. - 2000. - Vol. 154, № 5. - P. 556-563.

28. Белушкин А. В. и др. Одномерный позиционно-чувствительный детектор

тепловых нейтронов // Приборы и техника эксперимента. - 2007. - № 6. - С. 23-29.

29. Manolopoulou M. et al. Neutron spectrometry with He-3 proportional counters // Journal of Physics: Conference Series. -2012. - Vol. 366. - P. 012033.

30. Radeka V. et al. High Precision Thermal Neutron Detectors // Neutrons in Biology. - 1996. - Boston, MA: Springer. - P. 57-67.

31. Fischer J., Radeka V., Boie R. A. High Position Resolution and Accuracy in He3 Two-dimensional Thermal Neutron Detectors // Workshop on The PositionSensitive Detection of Thermal Neutrons: proceedings, ILL, Grenoble, France, 11-12 October 1982.

32. Balagurov A.M. et al. A neutron time-of-flight diffractometer with a one-dimensional position sensitive counter // Nuclear Instruments and Methods. -1982.- Vol. 193.-P. 617-621.

33. Kargar A. et al. LiInSe2 for Semiconductor Neutron Detectors // Frontiers in Physics. - 2020. - Vol. 8. - P. 78.

34. Daulbaev O. et al. Comparative Study of LiInSe2 Single Crystals for Thermal-Neutron Detection // Crystallography Reports. - 2022. - Vol. 67, № 3. - P. 464469.

35. Kononov V. N. et al. Neutron detection efficiency of thin Lithium glass detector // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment. - 1985. - Vol. 234, № 2-3. -P. 361-366.

36. Орлов Н. Ф. и др. Литиевые сцинтиллирующие стёкла для регистрации нейтронов: препринт ИАЭ-2034. -М., 1970. - 18 с.

37. Schneider D. M., Hubner B. G. Neutron/gamma discrimination in a lithium-6 glass scintillator in an MWD tool // 1991 IEEE Nuclear Science Symposium and Medical Imaging Conference: conference record. - 1991. - P. 1088-1092.

38. Popov V., Degtiarenko P. Lithium glass scintillator neutron detector as an improved alternative to the standard 3 he proportional counter // 2010 IEEE Nuclear Science Symposium Conference Record. - 2010. - P. 1819-1822.

39. Ghal-Eh N., Koohi-Fayegh R., Hamidi S. Low-energy neutron flux measurement using a resonance absorption filter surrounding a lithium glass scintillator // Radiation Physics and Chemistry. - 2007. - Vol. 76, № 6. - P. 1075-1078.

40. Firk F. W. K. et al. An improved Li6-loaded glass scintillator for neutron detection // Nuclear Instruments and Methods. - 1961. - Vol. 13. - P. 313-316.

41. van Eijk C. W. E. Neutron PSDs for the next generation of spallation neutron sources // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment. - 2002. - Vol. 477, № 1-3. - P. 383-390.

42. Kreyssig A., Irmer K., Hartung U. ZnS/6Li scintillation material as an alternative to 6Li-glass scintillators for neutron detection in time focusing geometry // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment. - 1994. - Vol. 349, №2-3.-P. 292-294.

43. Scintacor: Neutron Detection Screens [Электронный ресурс]. - URL: https://scintacor.com/products/neutron-detection-screens/.

44. Белушкин А. В. и др. Опыт разработки и создания детекторов тепловых нейтронов в НЭОКС ИБР-2 // Приборы и техника эксперимента. - 2022. -№ 4. - С. 5-17.

45. Mikhailik V. B. et al. Investigation of luminescence and scintillation properties of a ZnS-Ag/6LiF scintillator in the 7-295 K temperature range // Journal of Luminescence. -2013. - Vol. 134. - P. 83-87.

46. Lehmann W., Ryan F. M. Cathodoluminescence of CaS: Ce3 + and CaS : Eu2 + Phosphors // Journal of the Electrochemical Society. - 1971. - Vol. 118, №3. - P. 477.

47. Benitez E. L. et al. A surface recombination model applied to large features in inorganic phosphor efficiency measurements in the soft x-ray region // Journal of Applied Physics. - 1991. - Vol. 70, № 6. - P. 3256-3262.

48. Ley L. et al. Total valence-band densities of states of III-V and II-VI compounds from x-ray photoemission spectroscopy // Physical Review B. - 1974. - Vol. 9,

№2. - P. 600-621.

49. Громушкин Д. М., Стенькин Ю. В., Яшин И. И. Сцинтилляционный детектор для измерения фоновых потоков тепловых нейтронов // Научная сессия МИФИ-2008: сб. тр. - М., 2008. - Т. 9. - С. 181. - ISBN 978-5-72620883-1.

50. Трунов Д. Н. и др. Исследования прототипа позиционно-чувствительного детектора нейтронов на основе кремниевых фотоумножителей // Международный научно-исследовательский журнал. - 2023. - № 12 (138). -С. 12-17.

51. Мурашев М. М., Глазков В. П., Эм В. Т. Визуализация дифракционного контраста между ферритной и мартенситной фазами стали методом нейтронной радиографии // Приборы и техника эксперимента. - 2021. - № 3.

- С. 32-40.

52. Podlesnyy M. M. et al. Prototype of a Two-Coordinate Position-Sensitive Detector Based on a 6LiF/ZnS(Ag) Scintillator // Journal of Surface Investigation: X-ray, Synchrotron and Neutron Techniques. - 2023. - Vol. 17, № 2. - P. 465467.

53. Nasir R. et al. Experimental and theoretical study of BF3 detector response for thermal neutrons in reflecting materials // Nuclear Engineering and Technology.

- 2018. - Vol. 50, № 3. - P. 439-445.

54. Kouzes R. T. et al. BF3 Neutron Detector Tests. - Pacific Northwest National Laboratory, 2009. - Report No.: PNNL-19050.

55. Czajkowski C. et al. Construction and Development of a BF3 Neutron Detector at Brookhaven National Laboratory (BNL) // Journal of Nuclear Materials Management. - 2012. - Vol. 40, № 3. - P. 57-65.

56. Margato L. M. S. et al. Boron-10 lined RPCs for sub-millimeter resolution thermal neutron detectors: Feasibility study in a thermal neutron beam // Journal of Instrumentation. - 2019. - Vol. 14. - P. P01017.

57. Margato L. M. S., Morozov A. Boron-10 lined RPCs for sub-millimeter resolution thermal neutron detectors: conceptual design and performance

considerations // Journal of Instrumentation. - 2018. - Vol. 13. - P. P08007.

58. Margato L. M. S. et al. Towards high-rate RPC-based thermal neutron detectors using low-resistivity electrodes // Journal of Instrumentation. - 2021. - Vol. 16. -P. P07009.

59. Stefanescu I. et al. Neutron detectors for the ESS diffractometers // Journal of Instrumentation. - 2017. - Vol. 12. - P. P01019.

60. Potashev S. I. et al. Two-dimensional solid state gaseous detector based on 10B layer for thermal and cold neutrons // Journal of Physics: Conference Series. -2016.-Vol. 798.-P. 012160.

61. Mauri G. et al. The Multi-Blade Boron-10-based neutron detector performance using a focusing reflectometer // Journal of Instrumentation. - 2020. - Vol. 15. -P. P03010.

62. Santonico R., Cardarelli R. Development of Resistive Plate Counters // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research. - 1981. - Vol. 187, № 2-3. - P. 377-380.

63. Lippmann C. Detector Physics of Resistive Plate Chambers: Dr. Dissertation. -Frankfurt am Main, 2003. - 180 p.

64. Babkin V. et al. Beam test results of the MRPC prototype for the new NA61/SHINE ToF system // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment. - 2022. - Vol. 1034. - P. 166735.

65. Polese G. et al. The detector control systems for the CMS resistive plate chamber // Journal of Physics: Conference Series. - 2010. - Vol. 219. - P. 022019.

66. Abgrall N. et al. NA61/SHINE Facility at the CERN SPS: beams and detector system // Journal of Instrumentation. - 2014. - Vol. 9. - P. 06005.

67. Aielli G. et al. ARGO-YBJ constraints on very high emission from GRBs // Astroparticle Physics. - 2009. - Vol. 32, № 1. - P. 47-52.

68. Charpak G., Sauli F. Multiwire proportional chambers and drift chambers // Nuclear Instruments and Methods. - 1979. - Vol. 162. - P. 405-428.

69. Пешехонов В. Д. Координатные детекторы на основе тонкостенных дрейфовых трубок // Физика элементарных частиц и атомного ядра. - 2015. -Т. 46, № 1.-С. 160-215.

70. Кащук А. П., Левицкая О. В. Позиционно-чувствительные детекторы тепловых и холодных нейтронов с тонкопленочным конвертором 10B // Журнал технической физики. - 2020. - Т. 90, № 5. - С. 703-713.

71. Xie Z. et al. Experimental Study of Boron-coated Straws with a Neutron Source // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment. - 2018. - Vol. 888. -P. 235-239.

72. Zhang Y. et al. Experimental research on a boron-coated multi-wire proportional chamber neutron detector // The European Physical Journal Plus. - 2017. - Vol. 132, №6. - P. 264.

73. Stefanescu I. et al. 10Boron-film-based gas detectors at ESS // Journal of Neutron Research. - 2024. - Vol. 25, № 1. - P. 1-27.

74. Correa J. 10B4C Multi-Grid as an alternative to 3He for large area neutron detectors: PhD Thesis. - University of Zaragoza and Institute Laue-Langevin, 2012.- 187 p.

75. Backis A. et al. Time- and energy-resolved effects in the boron-10 based multi-grid and helium-3 based thermal neutron detectors // Measurement Science and Technology. - 2021. - Vol. 32, № 3. - P. 035903 (22 p.).

76. Mirrotron: Radiation Shielding [Электронный ресурс]. - URL: https://mirrotron.com/en/products/radiation-shielding.

77. Piscitelli F. et al. Characterization of the Multi-Blade 10B-based detector at the CRISP reflectometer at ISIS for neutron reflectometry at ESS // Journal of Instrumentation. - 2018. - Vol. 13. - P. P05009.

78. Piscitelli F. et al. Analytical modeling of thin film neutron converters and its application to thermal neutron gas detectors // Journal of Instrumentation. - 2013. - Vol. 8. - P. P04020.

79. Margato L. M. S. et al. Multilayer 10B-RPC neutron imaging detector // Journal

of Instrumentation. - 2020. - Vol. 15. - P. P06007.

80. Canezin G. et al. In-beam test results of an RPC-based module for positionsensitive neutron detectors with timing readout // Journal of Instrumentation. -2024.-Vol. 19.-P. P05034.

81. Arlandi A. et al. Resistive plate chamber for thermal neutron detection // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms. - 2004. - Vol. 213. - P. 284-288.

82. Hoglund C. et al. B4C thin films for neutron detection // Journal of Applied Physics.-2012.-Vol. 111, № 10. - P. 104908.

83. Lai C.-C. et al. Effect of substrate roughness and material selection on the microstructure of sputtering deposited boron carbide thin films // Surface and Coatings Technology. - 2022. - Vol. 433. - P. 128160.

84. Marti S.E. Development of advanced silicon sensors for neutron detection and microdosimetry: PhD Thesis. - Universitat Autonoma de Barcelona, 2016. -229 p.

85. Clement B. et al. Spatial resolution determination of a position sensitive ultra-cold neutron detector// Nuclear Instruments and Methods. - 2022. - Vol. 1040.

86. Kuk K. et al. A Boron-Coated Ccd Camera for Direct Detection of Ultracold Neutrons (Ucn), Los Alamos National Laboratory Report LA-UR-19-21706, 2019.

87. Смолянский П.И. ИЗУЧЕНИЕ ПИКСЕЛЬНЫХ АРСЕНИД-ГАЛЛИЕВЫХ ДЕТЕКТОРОВ НА ОСНОВЕ МИКРОСХЕМЫ TIMEPIX: дисс. канд. физ.-мат. наук. - Дубна, 2018.-128 с.

88. Султанов Р. И. Разработка конструкции времяпролетного детектора и поиск оптимального сопротивления плавающего электрода РППК для работы в условиях высокой загрузки в эксперименте СБМ: дисс. канд. физ.-мат. наук. - Москва, 2020. - 115 с.

89. Мухин К. Н. Экспериментальная ядерная физика: Т. 1. Физика атомного ядра. -М.: Атомиздат, 1974. -472 с.

90. Детекторы [Электронный ресурс] // Физическая энциклопедия. - URL:

https: //gufo. me/dict/physics/ДЕТЕКТОРЫ.

91. Гущин Е. М. и др. Скорость дрейфа электронов в смесях неон-изобутан // Письма в Журнал технической физики. - 1992. - Т. 18, № 18. - С. 1-4.

92. Гардинер К. В. Стохастические методы в естественных науках. - М.: Мир, 1986. - 528 с.

93. Коган М. Ш. Электронный шум и флуктуации в твердых телах. - М.: Физматлит, 2009. - 224 с.

94. Schultz G., Gresser J. A study of transport coefficients of electrons in some gases used in proportional and drift chambers // Nuclear Instruments and Methods. - 1978. - Vol. 151, №3. - P. 413-431.

95. Воробьев Г. А. и др. Физика диэлектриков (область сильных полей). -Томск: ТПУ, 2011.-224 с.

96. Бабкин В. А. Времяпролетная система идентификации частиц Многоцелевого детектора (MPD): дисс. канд. физ.-мат. наук. - Дубна, 2020. - 134 с.

97. Raether H. Electron avalanches and breakdown in gases. - London: Butterworths, 1964. - 270 p.

98. Bogomilov M. et al. The HARP RPC time-of-flight system // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment. - 2003. - Vol. 508. - P. 152-158.

99. Weiping Z. et al. A thin float glass MRPC for the outer region of CBM-TOF wall // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment. - 2014. - Vol. 735. - P. 277-282.

100. Fonte P., Smirnitski A., Williams M. C. S. A new high-resolution TOF technology // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment. - 2000. - Vol. 443, №2-3.-P. 201-204.

101. Doroud K. et al. Performance of multigap resistive plate chambers with pure

Freon 134a // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment. - 2011. -Vol.629.-P.106-110.

102. Abbrescia M. et al. Properties of C2H2F4-based gas mixture for avalanche mode operation of resistive plate chambers // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment. - 1997. - Vol. 398, № 2-3. - P. 173-179.

103. Bartoli B. et al. Study of RPC gas mixtures for the ARGO-YBJ experiment // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment. - 2000. - Vol. 456, № 1-2. -P. 35-39.

104. Chiodini G. et al. Measurements of drift velocity in the ATLAS RPC gas mixture // Nuclear Physics B - Proceedings Supplements. - 2006. - Vol. 158. - P. 133-136.

105. Colafranceschi S. et al. Performance of the Gas Gain Monitoring system of the CMS RPC muon detector and effective working point fine tuning // Journal of Instrumentation. - 2012. - Vol. 7. - P. P12004.

106. Введение в фотохимию органических соединений. - Л.: Химия, 1976. -264 с.

107. Camarri P. et al. Streamer suppression with SF6 in RPCs operated in avalanche mode // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment. - 1998. - Vol. 414, №2-3. - P. 317-324.

108. Ammosov V., Korablev V., Santonico R. Induced charges and voltage signals in Resistive Plate Chambers: препринт ИФВЭ 97-83. - Протвино, 1997. - 28 с.

109. Santonico R. Topics in resistive plate chambers // Scientifica Acta. - 1996. -Vol. 11, № 1. - P. 1-10.

110. Riegler W. Induced signals in resistive plate chambers // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment. - 2002. - Vol. 491, № 1-2. - P. 258-271.

111. Сканави Г. И. Физика диэлектриков (область сильных полей). - М.: Физматлит, 1958. - 404 с.

112. Ефремов А. М., Светцов В. И., Рыбкин В. В. Вакуумно-плазменные процессы и технологии: учеб. пособие. - Иваново: ИГХТУ, 2006. - 260 с.

113. Сиротинский Л. И., Ефимов А. В., Кожухов В. К., Лебедев Г. А., Городецкий С. С. Техника высоких напряжений. Ч. 2. - М.; Л.: Госэнергоиздат, 1953. - 204 с.

114. Ramo S. Currents induced by electron motion // Proceedings of the IRE. - 1939.

- Vol. 27, № 9. - P. 584-585.

115. GEANT4. Book For Application Developers // Geant4 Collaboration. - 2023.

- 469p.

116. McConn Jr. R. J. et al. Radiation portal monitor project. Compendium of Material Composition Data for Radiation Transport Modeling. - Pacific Northwest National Laboratory, 2011. - 223 p.

117. Ziegler J. F., Ziegler M. D., Biersack J. P. SRIM - The stopping and range of ions in matter // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms. - 2010. - Vol. 268, № 11-12. - P. 1818-1823.

118. N.V. Borovikova et al. Investigation of spatial parity breakdown effects in thermal polarized neutron capture reactions with the release of heavy charge particles // JETF Letters. - 1979. - Vol.30, № 8. - P. 495.

119. Kok P. Capture of thermal neutrons in 10B and 6Li applications in spectroscopy and in the study of weak nucleon interactions: PhD Thesis. - 1986.

- Report number: ECN-184.

120. Mughabghab S. F., Divadeenam M., HoldenN. E. Neutron cross sections: Vol. 1. Neutron resonance parameters and thermal cross sections. Part A: Z=1-60. -New York: Academic Press, 1981. - 864 p.

121. Deruytter A. J., Pelfer P. Precise determination of the branching ratio and Q-value of the 10B(n, a)7Li reaction and of the Q-value of the 6Li(n, a)3H reaction // Journal of Nuclear Energy. - 1967. - Vol. 21. - P. 833.

122. Петрова М. О., Антонов С. В., Боднарчук В. И. Изучение параметров детектора тепловых нейтронов на основе 10В-ППРК методом Монте-Карло // Прикладная физика и математика. - 2023. - № 5. - С. 57-62.

123. Li X.-L. et al. Delay line readout of a large dimension multi-wire proportional chamber // Chinese Physics C. - 2012. - Vol. 36, № 6. - P. 519-523.

124. Surface Concept GmbH. Delay Line Detectors [Электронный ресурс]. - URL: https://www.surface-concept.com/downloads/info/delaylinedetectors.pdf.

125. Caen User Manual UM5960, CoMPASS: Multiparametric DAQ Software for Physics Applications. - Rev. 20. - 2022. - 118 p.

126. Литвиненко Е. И., Богдзель А. А. Алгоритмы и программы для экспресс-анализа данных в формате list-mode по рассеянию нейтронов, измеренных на двумерных позиционно-чувствительных детекторах с линией задержки с использованием систем сбора данных на основе цифровизаторов CAEN // Письма в Физике элементарных частиц и атомного ядра. - 2022. - Т. 19, № 3. - С. 241-248.

127. Consensus Group. Пропорциональный счётчик Helium-18-80-3,0-L [Электронный ресурс]. - URL: https://consensus-group.ru/images/ip/counters/docs/Helium-18-80-3,0-L.pdf.

128. Jiang X. et al. Study on the neutron imaging detector with high spatial resolution at China spallation neutron source // Nuclear Engineering and Technology. - 2021. - Vol. 53, № 6. - P. 1777-1783.

129. Szcz^sniak T. et al. Digital neutron-gamma discrimination methods: Charge comparison versus zero-crossing // 2014 IEEE Nuclear Science Symposium and Medical Imaging Conference (NSS/MIC): conference record. -2014.-P. 1-4.

130. Cerny J. et al. Study of neutron response and n-y discrimination by charge comparison method for small liquid scintillation detector // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment. - 2004. - Vol. 527, № 3. - P. 512-518.

131. ZaitsevaN. et al. Pulse Shape Discrimination with Lithium-Containing Organic Scintillators // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A:

Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment. - 2013. - Vol. 729. - P. 747-754.

132. Vuong P. Q. et al. Silver-Doped Lil Crystal: A Sensitive Thermal Neutron Detector with Pulse Shape Discrimination // IEEE Transactions on Nuclear Science. - 2020. - Vol. 67, № 10. - P. 2290-2294.

133. Balmer M. J., Gamage K. A., Taylor G. C. Comparative Analysis of Pulse Shape Discrimination Methods in a 6Li Loaded Plastic Scintillator // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment. - 2015. - Vol. 788. - P. 146-153.

134. Levchanovski F.V. et al. A PCI DAQ board for MWPC detectors with high-rate 2D delay line position readout // Physics Research Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment. - 2004. - Vol. 529. - P. 413-416.