Neutronenerfassungs-

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März 29, 2016 Koletta Weltmann N 0 10

Neutronendetektion ist die effektive Erfassung von Neutronen Eingabe eines gut positionierten Detektor. Es gibt zwei wesentliche Aspekte, um effektive Neutronennachweis: Hard- und Software. Erkennung Hardware bezieht sich auf die Art von Neutronendetektor verwendet und an die bei der Erkennung Setup verwendeten Elektronik. Ferner definiert die Hardware-Setup auch wichtige experimentelle Parameter, wie zB Quelle-Detektor-Abstand, Raumwinkel und Detektorabschirmung. Erkennungssoftware besteht aus der Analyse-Tools, die Aufgaben wie graphische Analyse, um die Anzahl und Energien von Neutronen auf den Detektor zu messen.

Physikalische Grundlagen der Neutronendetektion

Signaturen von dem ein Neutron erfasst werden

Atomaren und subatomaren Partikel durch Signatur sie durch Interaktion mit der Umgebung herzustellen detektiert. Die Wechselwirkungen ergeben sich aus grundlegenden Eigenschaften der Partikel.

Gebühr: Neutronen sind neutrale Teilchen und nicht direkt zu ionisieren; daher sind sie härter als geladene Teilchen direkt zu erfassen. Weiterhin können auch deren Bewegungsbahnen nur schwach durch elektrische und magnetische Felder beeinflusst.
Masse: Der Neutronenmasse. ist nicht direkt nachweisbar, aber tut beeinflussen Reaktionen, durch die es erkannt werden kann.
Reaktionen: Neutronen reagieren mit einer Anzahl von Materialien durch elastische Streuung Herstellung eines Umwickel- Kern unelastische Streuung Erzeugung eines angeregten Kern oder Absorption mit Umwandlung des resultierenden Kern. Die meisten Erkennungs Ansätze beruhen auf Detektion der verschiedenen Reaktionsprodukte.
Magnetmoment: Obwohl Neutronen eine magnetisches Moment von uN, sind Techniken zur Erfassung des magnetischen Moments zu unempfindlich für die Neutronendetektion verwenden.
Elektrisches Dipolmoment: Das Neutron wird vorhergesagt, um nur einen kleinen elektrischen Dipolmoments, die noch nicht erfasst worden ist zu haben. Daher ist es nicht eine entwicklungsfähige Erkennungssignatur.
Decay: außerhalb des Zellkerns, sind freie Neutronen instabil und haben eine mittlere Lebensdauer. Freie Neutronen Zerfall unter Emission eines Elektrons und eines Elektrons Antineutrino, ein Proton, ein Verfahren, wie Beta-Zerfall bekannt geworden:

Klassische Neutronenerkennungsoptionen

Als Folge dieser Eigenschaften, Erkennung Ansätze für Neutronen lassen sich in mehrere große Kategorien:

Absorptionsreaktionen mit prompte Reaktionen - niedriger Energie Neutronen werden in der Regel indirekt durch Absorptionsreaktionen festgestellt. Typische verwendete Absorbermaterialien besitzen eine hohe Querschnitte für Absorption von Neutronen und umfassen Helium-3, Lithium-6, Bor-10 und U235. Jede dieser reagiert durch Emission von hochenergetischen ionisierten Teilchen kann die Ionisation zu verfolgen, welche durch eine Anzahl von Mitteln detektiert werden. Häufig verwendete Reaktionen umfassen Er H, Li H, B Li und die Spaltung von Uran.

Aktivierungsprozesse - Neutronen können durch Umsetzung mit Absorber in einem Strahlungseinfang, Spallation oder ähnliche Reaktion, produziert Reaktionsprodukte nachgewiesen werden, dass dann Zerfall zu einem späteren Zeitpunkt, die Freigabe Beta-Teilchen oder Gamma. Ausgewählten Materialien (beispielsweise Indium, Gold, Rhodium, Eisen (Fe Mn), Aluminium (AlNa), Niob Nb), & amp; Silizium (Si Al)) haben sehr große Querschnitte für den Einfang von Neutronen innerhalb eines sehr engen Energieband. Verwendung von mehreren Absorberproben ermöglicht die Charakterisierung des Neutronenenergiespektrum. Die Aktivierung ermöglicht auch Erholungs eines historischen Neutronenbestrahlung.

Elastische Streuung Reaktionen - hochenergetischen Neutronen werden in der Regel indirekt durch elastische Streuung Reaktionen nachgewiesen. Neutronen kollidieren mit der Atomkerne in dem Detektor, die Energieübertragung zu diesem Kern und die Schaffung eines Ion, das erkannt wird. Da die maximale Energieübertragung erfolgt, wenn die Masse des Atoms, mit dem das Neutron ist vergleichbar mit der Neutronenmasse, sind wasserstoffhaltige Materialien oft das bevorzugte Medium für solche Detektoren.

Arten von Neutronendetektoren

Gas proportional Detektoren

Gasproportionaldetektoren angepasst ist, um Neutronen zu erfassen. Während Neutronen nicht bewirken typischerweise Ionisation, ermöglicht die Zugabe eines Nuklids mit hohen Neutronenquerschnitt der Detektor auf Neutronen reagiert. Nuklide üblicherweise für diesen Zweck verwendet werden, sind Helium-3, Lithium-6, Bor-10 und U235. Da diese Materialien am ehesten mit thermischen Neutronen reagieren, werden sie üblicherweise durch Moderieren Materialien umgeben.

Weitere Ausgestaltungen sind in der Regel erforderlich, den Neutronensignal von den Auswirkungen anderer Arten von Strahlung zu isolieren. Da die Energie eines thermischen Neutronen relativ niedrig ist, ist für geladene Teilchen Reaktions diskreten während andere Reaktionen wie gamma Reaktionen eines breiten Energiebereich umfassen, ist es möglich, zwischen den Quellen zu unterscheiden.

Als eine Klasse zu messen Gas Ionisationsdetektoren die Anzahl und nicht die Energie der Neutronen.

Er gasgefüllten Proportionaldetektoren

Ein Isotop von Helium, stellt er für eine effektive Neutronendetektor Material, weil er reagiert durch Absorption von thermischen Neutronen, wodurch ein H und H-Ionen. Ihre Empfindlichkeit gegenüber Gammastrahlung vernachlässigbar ist, die eine sehr nützliche Neutronendetektor. Leider ist die Versorgung mit Er beschränkt sich auf die Produktion als Nebenprodukt aus dem Zerfall von Tritium; Tritium wird entweder als Teil des Waffenprogramme als Booster für Kernwaffen oder als Nebenprodukt des Reaktorbetrieb erzeugt.

BF3 gasgefüllten Proportionaldetektoren

Als elementares Bor ist nicht gasförmig, kann Neutronendetektoren borhaltige abwechselnd verwenden Bortrifluorid zu 96% Bor-10 angereichert. Es sei darauf hingewiesen, daß Bortrifluorid ist hochgiftig ist.

Boron ausgekleidet Proportionaldetektoren

Abwechselnd, Bor ausgekleideten gasgefüllten Proportionalzähler reagieren ähnlich gasgefüllten Detektoren proportional BF3, mit der Ausnahme, dass die Wände sind mit B beschichtet Bei dieser Konstruktion, da die Reaktion auf der Oberfläche stattfindet, nur eine der beiden Teilchen wird in die Proportionalzähler entkommen.

Scintillation Neutronendetektoren

Scintillation Neutronendetektoren umfassen flüssige organische Szintillatoren, Kristallen, Kunststoffen, Glas und Szintillationsfasern.

Neutron-Sensitive schillernden Glasfaser-Detektoren

Funkelnde Li Glas für Neutronendetektion wurde zum ersten Mal in der wissenschaftlichen Literatur im Jahr 1957 gemeldet und die wichtigsten Fortschritte wurden in den 1960er und 1970er Jahren gemacht. Szintillierenden Faser wurde von Atkinson M. et al. im Jahr 1987 und bedeutende Fortschritte wurden in den späten 1980er und frühen 1990er Jahren am Pacific Northwest National Laboratory, wo sie als Kleintechnik entwickelt wurde. Es wurde 1994 freigegeben und zuerst von Oxford Instruments im Jahr 1997 genehmigt, gefolgt von einer Übertragung auf Nucsafe im Jahr 1999. Die Faser und Faserdetektoren sind jetzt hergestellt und kommerziell durch Nucsafe, Inc. verkauft

Die funkelnden Glasfasern arbeiten, indem Li und Ce in die Glasmassenzusammensetzung. Der Li hat einen hohen Querschnitt für thermische Neutronen Absorption durch die Li-Reaktion. Neutronenabsorption erzeugt ein Tritium-Ion, ein Alpha-Teilchen, und die kinetische Energie. Die Alpha-Teilchen und Triton mit dem Glas-Matrix zu interagieren, um eine Ionisierung, die Energie an Ce-Ionen und die Ergebnisse mit der Wellenlänge 390 nm überträgt in der Emission von Photonen - 600 nm als Anregungszustand Ce-Ionen zurück zum Grundzustand. Die Ergebnisse in einem Lichtblitz von mehreren tausend Photonen pro Neutronen absorbiert. Ein Teil des Szintillationslichts breitet sich durch die Glasfaser, die als Wellenleiter fungiert. Die Fasern Enden optisch mit einem Paar von Photovervielfacherröhren gekoppelt Photonenbursts zu detektieren. Die Detektoren können verwendet werden, sowohl Neutronen und Gammastrahlen, die typischerweise mit Impulshöhenunterscheidungs auszeichnen detektieren. Erhebliche Anstrengungen und Fortschritte bei der Verringerung der Faserdetektorempfindlichkeit gegenüber Gammastrahlung vorgenommen wurde. Original-Detektoren litt falschen Neutronen in einem 0,02 mR Gamma-Feld. Design, Prozess-und-Algorithmus Verbesserungen ermöglichen jetzt den Betrieb in Gamma-Feldern bis zu 20 mR / h.

Die schillernde Faser Detektoren haben eine hervorragende Empfindlichkeit, sie sind robust und haben schnelle Timing so dass ein großer Dynamikbereich in Zählraten möglich. Die Detektoren haben den Vorteil, dass sie in jede gewünschte Form geformt werden, und kann sehr groß oder sehr klein für die Verwendung in einer Vielzahl von Anwendungen hergestellt werden. Ferner müssen sie nicht auf Er oder einem Rohstoff, der begrenzten Verfügbarkeit hat verlassen, noch haben sie enthalten giftige oder geregelten Materialien. Ihre Leistung entspricht oder übertrifft die von Er Rohre für Bruttoneutronenzählung aufgrund der höheren Dichte von Neutronen absorbierenden Spezies in der festen Glas Vergleich zu Hochdruckgas er. Obwohl die thermischen Neutronenquerschnitt Li ist gering im Vergleich zur He, ist die Atomdichte von Li in der Faser fünfzig mal größer ist, was zu einem Vorteil in der effektiven Erfassungsdichteverhältnis von etwa 10: 1.

LiCaAlF6

LiCaAlF6 ist ein neutronenempfindlichen anorganischen Szintillatorkristall die wie Neutronenempfindlichen schillernden Glasfaser Detektoren nutzt Neutroneneinfang von Li. Anders als szintillierende Glasfaser Detektoren aber die 6 Li ist ein Teil der Kristallstruktur des Szintillators ihm einen natürlich hohen Li Dichte. Ein Dotierungsmittel zugesetzt wird, um den Kristall mit der szintillierenden Eigenschaften bereitstellen, sind zwei gemeinsame Dotanden Cäsium und Europium. Europium dotierten LiCaAlF hat den Vorteil gegenüber anderen Materialien, die die Anzahl optischer Photonen pro Neutroneneinfang erzeugt etwa 30.000, die 5-mal höher als beispielsweise in neutronenspür szintillierenden Glasfasern. Diese Eigenschaft macht Diskriminierung Neutronenphotonen einfacher. Aufgrund seiner hohen Li Dichte ist dieses Material für die Herstellung von leichten kompakten Neutronendetektoren infolge LiCaAlF6 für Neutronendetektion in großen Höhen auf Ballon-Missionen verwendet worden. Die lange Abklingzeit Europium dotierten LiCaAlF6 macht es weniger geeignet für Messungen in hoher Strahlungsumgebungen, die Cäsium dotierten Variante hat eine kürzere Abklingzeit leidet aber unter einer geringeren Lichtausbeute.

Neutron-Sensitive funkelnden Kunststofflichtdetektoren

Halbleiter-Neutronendetektoren

Halbleiter haben für Neutronendetektion eingesetzt.

Neutronenaktivierungsmelder

Aktivierungs Proben kann einen Neutronenfeld platziert werden, um das Energiespektrum und die Intensität der Neutronen zu charakterisieren. Aktivierungsreaktionen, die unterschiedliche Energieschwellen haben können, einschließlich Fe Mn, AlNa, Nb Nb, & amp verwendet werden; SiAl.

Schnelle Neutronendetektoren

Der Nachweis von schnellen Neutronen wirft eine Reihe von speziellen Problemen. Ein Richtungsschnellneutronendetektor wurde mit mehreren Protonen prallt in getrennten Ebenen Plastikszintillator Material entwickelt. Die Wege der Rückstoßkerne erstellt von Neutronen Kollision erfasst; Bestimmung der Energie und Impuls von zwei Rückstoßkerne ermöglichen die Berechnung der Bewegungsrichtung und die Energie der Neutronen, die elastische Streuung mit ihnen unterzog.

Anwendungen

Neutronendetektion zum Variieren Zwecke verwendet. Jede Anwendung hat verschiedene Anforderungen für das Nachweissystem.

Reactor Besetzung: Da Reaktorleistung ist im Wesentlichen linear proportional zu der Neutronenfluss, Neutronendetektoren stellen eine wichtige Maßnahme der Macht in Kernkraft und Forschungsreaktoren. Siedewasserreaktoren haben Dutzende von Neutronendetektoren, eine pro Brennelement. Die meisten Neutronendetektoren in thermisch-Spektrum Kernreaktoren verwendet werden optimiert, um thermische Neutronen zu erfassen.

Teilchenphysik: Neutronenerfassungs- wurde als ein Verfahren zur Verbesserung der Neutrinodetektoren vorgeschlagen worden.

Materialwissenschaften: Elastische und inelastische Neutronenstreuung ermöglicht Experimentatoren, um die Morphologie von Materialien aus Skalen von Å bis etwa einem Mikrometer zu charakterisieren.

Strahlenschutz: Neutronenstrahlung ist eine Gefahr mit Neutronenquellen, Raumfahrt, Beschleunigern und Kernreaktoren verbunden. Neutronendetektoren für Strahlenschutz verwendet wird, muss die relative biologische Wirksamkeit zu nehmen.

Cosmic ray-Erkennung: Secondary Neutronen sind eine Komponente der in der Erdatmosphäre durch kosmische Strahlung erzeugten Partikel Duschen. Dedicated bodennahem Neutronendetektoren, nämlich Neutronenmonitore, werden eingesetzt, um Schwankungen der kosmischen Strahlung zu überwachen.

Spezielle Kernmaterialerkennung: Sonderkernmaterialien wie Uran-233 und Plutonium-239 Zerfall durch spontane Spaltung, wodurch man Neutronen. Neutronen-Detektoren können für Monitor für SNM im Handel verwendet werden.

Experimentelle Neutronendetektion

Versuche, die Verwendung dieser Wissenschaft machen, gehören Treuexperimente, in denen Neutronen gerichtet und dann von einer Probe gestreuten nachgewiesen werden sollen. Zur Ausstattung gehören die Neutronenquelle ISIS am Rutherford Appleton Laboratory, der Spallations-Neutronenquelle am Oak Ridge National Laboratory und der Spallations-Neutronenquelle am Paul Scherrer Institut, in dem die Neutronen durch Spallation Reaktion erzeugt, und die traditionellen Forschungsreaktor Einrichtungen in denen Neutronen werden während der Spaltung von Uran-Isotope produziert. Bemerkenswert unter den verschiedenen Neutronendetektion Experimenten ist das Markenzeichen Experiment der Europäischen Muon Collaboration zuerst am CERN durchgeführt und jetzt als der "EMV-Experiment." Der gleiche Versuch wird heute mit anspruchsvollere Geräte durchgeführt, um weitere konkrete Ergebnisse zu der ursprünglichen EMV-Wirkung Zusammenhang erhalten.

Herausforderungen in der Neutronendetektion in einer Versuchsumgebung

Neutronendetektion in einer Versuchsumgebung ist keine einfache Wissenschaft. Die großen Herausforderungen durch moderne Neutronendetektion konfrontiert sind Hintergrundrauschen, hohe Erkennungsraten, Neutronenneutralität und niedrige Neutronenenergien.

Hintergrundgeräusche

Die Hauptkomponenten der Hintergrundgeräusche in Neutronendetektion sind energiereiche Photonen, die nicht leicht durch physikalische Barrieren beseitigt. Die anderen Lärmquellen, wie beispielsweise alpha- und beta-Teilchen, können durch verschiedene Abschirmmaterialien, wie Blei, Kunststoff, thermo Kohle usw. beseitigt werden somit Photonen zu erheblichen Störungen in der Neutronendetektion, da es ungewiss ist, ob Neutronen oder Photonen werden von der Neutronendetektor detektiert. Sowohl registrieren ähnlichen Energien nach der Streuung in den Detektor von dem Ziel oder Umgebungslicht und sind daher schwer zu unterscheiden. Koinzidenzdetektion kann auch zur Echtneutronen Ereignisse von Photonen und andere Strahlung zu unterscheiden.

Hohe Erkennungsraten

Wenn der Detektor befindet sich in einer Region mit hoher Strahlenaktivität, sie kontinuierlich durch Neutronen und Hintergrundrauschen bei überwältigend hohen getroffen. Dieser vernebelt gesammelten Daten, da extreme Überlappung der Messung und getrennte Ereignisse nicht leicht voneinander unterschieden. So ein Teil der Herausforderung besteht darin, zu halten Erkennungsraten so niedrig wie möglich und bei der Gestaltung eines Detektors, die mithalten können mit den hohen Geschwindigkeiten, um kohärente Daten liefern.

Neutralität der Neutronen

Neutronen sind neutrale und somit nicht auf elektrische Felder reagieren. Dies macht es schwer, ihren Kurs zu einem Detektor zu lenken, um den Nachweis zu erleichtern. Neutronen auch nicht Atome zu ionisieren, außer durch direkte Kollision, so gasförmigen Ionisationsdetektoren unwirksam.

Unterschiedliche Verhalten mit Energie

Detektoren sich auf Neutronenabsorption sind in der Regel empfindlicher gegenüber Niedrigenergie thermische Neutronen und um Größenordnungen weniger empfindlich für hochenergetische Neutronen. Szintillationsdetektoren, auf der anderen Seite, haben Probleme beim Registrieren der Auswirkungen von Niedrigenergie-Neutronen.

Versuchsaufbau und Verfahren

Abbildung 1 zeigt den typischen Hauptkomponenten des Aufbaus eines Neutronenerfassungseinheit. Grundsätzlich zeigt das Diagramm das Setup, wie es wäre in jedem modernen Teilchenphysik-Labor, aber die Besonderheiten beschreiben den Aufbau in Jefferson Lab.

In dieser Konfiguration werden die ankommenden Teilchen, bestehend aus Neutronen und Photonen, Streik der Neutronendetektor; Dies ist typischerweise ein Szintillationsdetektor aus Szintillatormaterial, einem Wellenleiter und einer Photomultiplierröhre und wird an ein Datenerfassungssystem angeschlossen sein, um den Nachweis Daten registrieren.

Das Erfassungssignal von dem Neutronendetektor ist mit der Scaler-Einheit, gated Verzögerungseinheit, Auslöseeinheit und dem Oszilloskop verbunden ist. Die Scaler-Einheit lediglich verwendet, um die Anzahl der ankommenden Teilchen oder Ereignisse zu zählen. Dies geschieht durch Erhöhen seiner Zählung der Teilchen, jedes Mal wenn es eine Schwankung in dem Detektorsignal von dem Nullpunkt feststellt. Es gibt sehr wenig Totzeit in diesem Gerät, was bedeutet, dass, egal wie schnell Partikel werden in den kommenden, ist es sehr unwahrscheinlich, dass diese Einheit zu scheitern, um ein Ereignis zu zählen. Die geringe Totzeit ist auf hochentwickelte Elektronik in dieser Einheit, die wenig Zeit, um von der relativ einfachen Aufgabe, die Registrierung eines logisch hohen jedes Mal, wenn ein Ereignis eintritt erholen. Die Auslöseeinheit koordiniert die gesamte Elektronik des Systems und gibt einen logischen Hoch an diese Einheiten, wenn das gesamte Setup ist bereit, ein Ereignis Lauf aufzeichnen.

Das Oszilloskop registriert einen Stromimpuls mit jeder Veranstaltung. Der Puls ist lediglich der Ionisationsstrom in dem Detektor nach diesem Ereignis die Zeit aufgetragen verursacht. Die Gesamtenergie des einfallenden Teilchens kann durch die Integration dieses Stromimpulses in Bezug auf Zeit, um die Gesamtladung am Ende des PMT abgeschieden Ausbeute ermittelt werden. Diese Integration wird in den Analog-Digital-Wandler durchgeführt. Die Gesamtladung abgeschieden ist ein direktes Maß für die Energie des ionisierenden Teilchens Eingabe der Neutronendetektor. Dieses Signal Integrationstechnik ist ein etabliertes Verfahren zur Messung der Ionisation in dem Detektor in der Kernphysik. Der ADC hat eine höhere Totzeit als Oszilloskop, die begrenzten Speicher hat und braucht, um Veranstaltungen schnell an die ADC übertragen. So können die ADC-Proben aus etwa einer von 30 Veranstaltungen vom Oszilloskop für die Analyse. Da der typische Ereignisrate ist etwa 10 Neutronen pro Sekunde, wird diese Abtastung noch ansammeln Tausenden von Ereignissen pro Sekunde.

Trennen Neutronen aus Photonen

Der ADC sendet seine Daten an eine Datenerfassungseinheit, die die Daten in darstellbare Form zur Analyse sortiert. Der Schlüssel für die weitere Analyse liegt in der Differenz zwischen der Form der Photonen Ionisations-Stromimpulses und der des Neutrons. Die Photonimpuls ist länger an den Enden, während die Neutronenpuls gut zentriert ist. Diese Tatsache kann verwendet werden, um ankommenden Neutronen zu identifizieren und die Gesamtrate der ankommenden Neutronen zu zählen. Die Schritte, die zu dieser Trennung sind gated Pulsextraktion und Plotten-den-Unterschied.

Gated Pulsextraktions

Ionisationsstrom Signale werden alle Impulse mit einer lokalen Spitzen dazwischen. Verwendung eines logischen UND-Gatters in kontinuierlicher Zeit ist der Endbereich jedes Stromimpulssignal extrahiert. Diese gated Unterscheidungsverfahren wird regelmäßig auf Flüssigszintillatoren verwendet. Die gated Verzögerungseinheit ist genau zu diesem Zweck, und macht eine verzögerte Kopie des Originalsignals in der Weise, dass seine Schwanzabschnitt ist neben seinem Hauptteil auf dem Oszilloskop-Bildschirm zu sehen.

Nach dem Extrahieren der Schwanz, ist die übliche Stromintegration auf beiden Heckbereich und die komplette Signaldurchgeführt. Dies ergibt zwei Ionisation Werte für jedes Ereignis, das in der Ereignistabelle in der Datenerfassungssystems gespeichert sind.

Trägt man den Unterschied

In diesem Schritt liegt der entscheidende Punkt der Analyse: die extrahierten Ionisation Werte aufgetragen sind. Konkret zeichnet der Graph Energiedeposition in den Schwanz gegen Energiedeposition im gesamten Signal für einen Bereich von Neutronenenergien. Typischerweise wird für eine gegebene Energie, gibt es viele Ereignisse mit der gleichen Schwanzenergiewert. In diesem Fall aufgetragenen Punkte einfach dichter mit überlappenden Punkten auf der zweidimensionalen Diagramm hergestellt und können somit verwendet werden, um die Anzahl der Ereignisse, die jedem Energieablagerung Augapfel werden. Eine beträchtliche zufälligen Anteil aller Ereignisse auf dem Graphen aufgetragen.

Wenn der Schwanz Größe extrahiert ein fester Anteil der Gesamtimpuls, dann gibt es zwei Zeilen auf dem Grundstück, mit unterschiedlichen Steigungen werden. Die Zeile mit der größeren Steigung wird entsprechen den Veranstaltungen und die Zeile mit der geringeren Neigung zur Neutronenereignisse Photon. Das ist genau, weil die Photonenenergie Abscheidung Strom gegen die Zeit aufgetragen, lässt eine längere "Schwanz" als der Neutronen Abscheidung Grundstück, so dass der Photonen Schwanz mehr Anteil an der Gesamtenergie als Neutronen Schwänze.

Die Effektivität jeder Detektionsanalyse kann durch seine Fähigkeit, genau zu zählen und trennen die Anzahl von Neutronen und Photonen auf den Detektor gesehen werden. Auch die Wirksamkeit der zweiten und dritten Schritt zeigt, ob Ereignisraten in dem Experiment sind überschaubar. Wenn klare Grundstücke können in den obigen Schritten erhalten werden, erlaubt eine einfache Neutronen-Photonen-Trennung kann der Nachweis effektiver und die Preise überschaubar bezeichnet werden. Auf der anderen Seite, Verwischen und indistinguishability von Datenpunkten wird nicht für eine einfache Trennung von Ereignissen zu ermöglichen.

Ratensteuerung

Erkennungsraten können in vielfältiger Weise niedrig gehalten werden. Sampling von Ereignissen verwendet werden, um nur einige Veranstaltungen für die Analyse auswählen. Wenn die Preise sind so hoch, dass ein Ereignis nicht von einem anderen zu unterscheiden, können physikalische Versuchsparameter manipuliert zu geben, zu den niedrigsten Preise möglich und damit unterscheidbare Ereignisse werden.

Feinere Erfassungspunkte

Dabei ist es wichtig, genau zu beobachten diese Variablen, die Materie, denn es kann zu falsch-Indikatoren auf dem Weg sein. Zum Beispiel könnte Ionisationsströme periodischen Hochspannungsspitzen, und die ohne hohen Raten, sondern nur hohe Energie Abscheidungen für streunende Veranstaltungen zu bekommen. Diese Überspannungen werden tabellarisch dargestellt und betrachtet mit Zynismus, wenn nicht zu rechtfertigen, zumal es so viel Hintergrundgeräusche im Setup werden.

Man könnte fragen, wie Experimentatoren können sicher sein, dass jeder Stromimpuls im Oszilloskop entspricht genau einem Ereignis. Dies gilt, da der Impuls dauert ungefähr 50 ns, was eine maximale von Ereignissen pro Sekunde. Diese Anzahl ist wesentlich höher als die tatsächliche typische Rate, in der Regel um eine Größenordnung kleiner, wie vorstehend erwähnt. Das bedeutet, dass es sehr unwahrscheinlich, denn es gibt zu werden zwei Teilchen Erzeugen eines Stromimpulses. Die Stromimpulse dauern jeweils 50 ns, und beginnen, das nächste Ereignis nach einer Lücke von der vorherigen Veranstaltung anmelden.

Obwohl manchmal höhere eingehenden Neutronenenergien erleichtert wird, ist die Neutronendetektion im allgemeinen eine schwierige Aufgabe, für all die zuvor genannten Gründen. Somit ist besser Szintillator-Design auch in den Vordergrund und ist seit der Erfindung der Szintillationsdetektoren war das Thema der Verfolgung. Szintillationsdetektoren wurden 1903 von Crookes erfunden, waren aber nicht sehr effizient, bis der PMT wurde von Curran und Baker im Jahr 1944 entwickelte sich die PMT ermöglicht eine zuverlässige und effiziente Nachweismethode, da sie multipliziert das Erkennungssignal das Zehnfache. Trotzdem hat Scintillation-Design Raum für Verbesserungen, wie andere Optionen für die Neutronendetektion neben Szintillation zu tun.