Введение
Глава 1 Современное состояние проблемы контроля и обнаружения ДМ в замкнутых объемах, не подлежащих вскрытию
1.1. Обзор физических методов и установок активного контроля и обнаружения ДМ 11
1.2. Аппаратурное и программное обеспечение экспериментов 24
1.3. Выводы 31
Глава 2 Разработка цифровой технологии разделения сцинтилляционных откликов нейтронов и фотонов в установках обнаружения ДМ с импульсными нейтронными источниками
2.1. Постановка задачи 33
2.2. Программное обеспечение цифровой обработки сцинтилляционных сигналов 35
2.3. Аппаратурное обеспечение цифрового разделения сцинтилляционньк откликов нейтронов и фотонов 39
2.4. Измерение откликов от источников фотонов и нейтронов различной энергии 48
2.5. Представление цифровых откликов в системе координат "энергия-параметр разделения" 50
2.6. Методы цифрового разделения нейтронов и фотонов 55
2.6.1. Метод площадей без аналитического представления формы импульсов 56
2.6.2. Метод площадей с аналитическим представлением формы импульсов 56
2.6.3. Метод экспонент 57
2.6.4. Метод оптимальной ширины сцинтилляционного импульса 57
2.6.5. Метод максимума времени нарастания импульсов 57
2.6.6. Метод оптимального фильтра 58
2.7. Сравнение различных методов цифровой обработки сцинтилляционных сигналов 58
2.8. Метод удаления наложенных импульсов из амплитудно-временной последовательности откликов 61
2.9. Исследование зависимости коэффициента качества разделения нейтронов и фотонов от загрузки сцинтилляционного тракта для аналоговой и цифровой аппаратуры 64
2.10. Тестирование программ цифрового разделения откликов нейтронов и фотонов 67
2.10.1. Тест разделения двойных наложенных сцинтилляционных откликов нейтронов и фотонов 68
2.10.2. Тест откликов фотонов с различной загрузкой сцинтилляционного тракта 70
2.10.3. Тест сцинтилляционных откликов нейтронов и фотонов калифорниевого нейтронного источника с различной / загрузкой фотонного канала 72
2.11. Выводы 73
Глава 3 Разработка метода неразрушающего обнаружения и контроля ДМ в установках с цифровой обработкой данных и импульсными нейтронными источниками
3.1. Постановка задачи 76
3.2. Разработка физического метода неразрушающего обнаружения и контроля ДМ в замкнутых объемах без их вскрытия 77
3.3. Информативные параметры присутствия ДМ в замкнутых объемах 81
3.4. Модель установки обнаружения и контроля ДМ в замкнутых объемах 83
3.5. Измерения с урановыми образцами 84
3.6. Методическое обоснование определения максимальной чувствительности обнаружения ДМ в установке с графитовым замедлителем нейтронов и импульсным источником нейтронов 88
3.6.1. Постановка задачи 88
3.6.2. Постановка эксперимента и его оборудование 88
3.6.3. Результаты экспериментов и их анализ 90
3.7. Выводы 95
Глава 4 Исследование информативных параметров обнаружения ДМ в модельной установке
4.1. Постановка задачи 97
4.2. Определение минимального количества 235U, детектируемого в модели экспериментальной установки 98
4.3. Программа экспериментальных исследований 100
4.4. Градуировка энергетических шкал спектрометра нейтронов и фотонов 102
4.5. Информативные параметры присутствия ДМ по форме временных распределений 103
4.6. Информативные параметры присутствия ДМ по количеству фотонов в различных временных интервалах после импульса нейтронного источника 104
4.7. Измерение временных распределений нейтронов и фотонов от уранового образца малой массы 108
4.8. Зависимость числа нейтронов деления 235U в свинцовом экране и без него от параметра формы отбора импульсов при разделении нейтронов и фотонов для различных энергетических порогов 112
4.9. Зависимость числа нейтронов деления 235U в композитном экране от параметра формы отбора импульсов при разделении нейтронов и фотонов для различных энергетических порогов 115
4.10. Выводы 120
Глава 5 Разработка и создание прототипа таможенной установки обнаружения делящихся и радиоактивных материалов в аэропортах
5.1. Постановка задачи 121
5.2. Выбор параметров сцинтилляционных блоков многоканальной цифровой системы измерения откликов ДМ 122
5.3. Оптимизационные исследования сцинтилляционного блока на основе LS-13 123
5.4. Исследование откликов нейтронов и фотонов в зависимости от загрузки для одного и двух ФЭУ в сцинтилляционном блоке 125
5.5. Выбор нейтронного генератора для работы в прототипе таможенной установки 127
5.6. Измерение откликов нейтронов и фотонов с помощью высокочастотного генератора нейтронов 130
5.7. Требования к нейтронному генератору прототипа таможенной установки обнаружения ДМ 136
5.8. Исследование обнаружения ДМ в прототипе таможенной установки 137
5.9. Увеличение загрузки сцинтилляционных трактов при поглощении тепловых нейтронов бором, находящимся в составе материалов детектирующих блоков 151
5.10. Выводы 154
Заключение и выводы 157
Список литературы 162
