Geum.ru

Научно-исследовательская работа по направлениям, темам Физика элементарных частиц, физика высоких энергий, теория калибровочных полей и фундаментальных взаимодействий, космология

Вид материалаНаучно-исследовательская работа
Аргоновый источник нейтрино
Измерение активности нейтринного источника на основе Ar калориметрическим методом.
Калибровка Галлий-германиевого нейтринного телескопа искусственным источником нейтрино Ar
Спектрометр быстрых нейтронов
Подобный материал:
1   ...   4   5   6   7   8   9   10   11   ...   31

Аргоновый источник нейтрино


Руководитель темы: Евгений Павлович Веретёнкин

Разработка технологии высокоточного измерения активности нейтринного источника на основе 37Ar с использованием пропорционального счётчика.


Разработана и создана установка для измерения активности нейтринного источника с использованием пропорционального счётчика. Проведены испытание и калибровка установки. Разработан метод измерения скорости счёта детекторов до 106с-1 и создана компьютерная программа сбора и обработки данных. Разработанная технология применена в измерениях активности 37Ar из 2-х пилотных сборок, прошедших облучение в БН-600 в течение одной микрокомпании. Величина активности наработанного 37Ar определена по измеренной на основе разработанной методики счёта высоких интенсивностей скорости счёта в пропорциональном счётчике и коэффициента деления газа.

Суммарная активность 37Ar из 2-х пилотных сборок на момент окончания облучения составила 61.80 +/- 0.69 кКи.

Измерение активности нейтринного источника на основе 37Ar калориметрическим методом.


Проведена модернизация калориметрической установки и выполнена калибровка калориметра с помощью эталонных нагревателей, изготовленных из различных материалов и имеющих различные тепловые характеристики. Активность источника, определенная по 11-ти измерениям, составляет на 30 апреля 2004, 4:00 утра 431.710.2 кКи.

Калибровка Галлий-германиевого нейтринного телескопа искусственным источником нейтрино 37Ar


При проведении калибровочного эксперимента использовалась в точности те же технологические процессы, что и в реальном эксперименте по регистрации солнечных нейтрино. Была проведена работа по перераспределению галлиевой мишени между химическими реакторами телескопа. Масса галлиевой мишени, участвующей в калибровочном эксперименте составляла 13100 кг. Эта величина обусловлена рабочими размерами реактора №6, предназначенного для проведения облучений.

Эксперимент по калибровке Галлий-германиевого нейтринного телескопа начался 30 апреля 2004, когда искусственный источник нейтрино на основе Ar-37 был доставлен в Баксанскую нейтринную обсерваторию и в 4:00 утра с помощью манипулятора помещен в галлиевую мишень.

Выполнено 10 сеансов облучения галлиевой мишени искусственным источником нейтрино 37Ar. Счёт количества атомов 71Ge, образовавшихся в проведенных сеансах облучения, продолжается и будет закончен к середине января 2005 года.


Основные результаты, полученные в ходе выполнения проекта.

Изготовлен искусственный источник нейтрино 37Ar активностью ~430 кКи, излучающий моноэнергетические 815 кэВ нейтрино, и выполнен цикл из 10-ти облучений мишени Галлий-германиевого нейтринного телескопа.


Публикации.
  1. SAGE Collaboration*, Present Status of SAGE, poster presentation at Neutrino 2004 Int.conference, Paris, June 14-19, 2004.
  2. V.N.Gavrin, Calibration of the Gallium-Germanium Neutrino Telescope using artificial 37Ar neutrino source, oral presentation at the 37Ar project International Collaboration workshop held at Neutrino 2004 conference in Paris June 14-19, 2004.
  3. E.P.Veretenkin, Preparation of 37Ar neutrino source, oral presentation at the 37Ar project International Collaboration workshop held at Neutrino 2004 conference in Paris June 14-19, 2004.
  4. V.V.Gorbachev, Counting of 71Ge atoms in the 37Ar calibration experiment, oral presentation at the 37Ar project International Collaboration workshop held at Neutrino 2004 conference in Paris June 14-19, 2004.
  5. I.N.Mirmov, Measurement of activity of 37Ar neutrino source, oral presentation at the 37Ar project International Collaboration workshop held at Neutrino 2004 conference in Paris June 14-19, 2004.
  6. Д.Н.Абдурашитов, В.Н.Гаврин, В.В.Горбачев, Т.В.Ибрагимова, А.В.Калихов, А.А.Шихин, Метод измерения больших скоростей счёта детекторов ионизирующего излучения с высокой точностью, направлено в печать в журнал «Приборы и техника эксперимента» (2004).


Краткое содержание работы на следующий год.

В 2005 году лаборатории РХМДН и ГГНТ планируют:

выполнение работ по повышению точности измерения активности нейтринного источника 37Ar калориметрическим методом;

выполнение калибровки счетных каналов системы регистрации телескопа и пропорциональных счетчиков с использованием эталонной активности 71Ge;

высокоточное измерение активности нейтринного источника 37Ar с использованием пропорционального счетчика на основе методики, разработанной на 1-ом этапе календарного плана 2004 года.

Спектрометр быстрых нейтронов


Руководитель темы: Джонрид Нариманович Абдурашитов

Проект существенным образом направлен на демонстрацию принципа высокого (порядка 10% для энергии нейтронов 14 МэВ) аппаратного разрешения. Этой цели были подчинены выбор сцинтиллятора и литиевой добавки, ФЭУ, конструкции отдельной секции и всего детектора, алгоритма работы системы регистрации и проч. В ходе выполнения проекта были проведены работы по заполнению секций, частичному монтажу и испытательным измерениям отдельных секций. Были получены следующие результаты.

1. При проведении калибровки секции, залитой сцинтиллятором с литием, выяснилось следующее. Пик комптоновской ступеньки 60Co, соответствующий 1 МэВ электронной шкалы, формируется в среднем 90 ф.э. Это почти в 2 раза выше по сравнению с теми оценками, которые имелись на основании измерений отдельных образцов сцинтиллятора. Увеличение числа фотоэлектронов в сигнале ведет к повышению разрешения.

2. При облучении секции, залитой литиевым сцинтиллятором, источником тепловых нейтронов было определено, что пик захвата нейтронов на 6Li формируется в среднем 45 ф.э. (что соответствует 450 кэВ электронной шкалы). Это значительно превышает темновой шум ФЭУ. Кроме того, сам захватный пик определяется с удовлетворительным разрешением.

3. Расчёты показывают, что концентрация 1.6 г/л по 6Li в данном сцинтилляторе должна обеспечивать около 90% эффективности захвата тепловых нейтронов в отдельной секции. Измерения эффективности с источником нейтронов дают эффективность 95%. Т.обр., прогноз по эффективности и измеренное значение находятся в удовлетворительном согласии.


Публикации.
  1. J.N. Abdurashitov, V.N. Gavrin, A.V. Kalikhov, A.A. Shikhin, V.E.Yantz et al. Ядерная физика, т.63, №7, с.1349, 2000
  2. J.N. Abdurashitov, V.N. Gavrin, A.V. Kalikhov, A.A. Shikhin, V.E.Yantz et al. Письма в ЭЧАЯ, 6[109]-2001, с.53
  3. J.N. Abdurashitov, V.N. Gavrin, A.V. Kalikhov, A.A. Shikhin, V.E.Yantz et al. Труды 12-й Межд. Школы «Частицы и Космология», Баксанское ущелье, Кабардино-Балкария, Апрель 2003, в печати
  4. J.N. Abdurashitov, V.N. Gavrin, A.V. Kalikhov, A.A. Shikhin, V.E.Yantz et al. Proceed. of NANP-2003, Dubna, in press.


Краткое содержание работы на следующий год.

Заполнение всех 16 секций детектора литиевым сцинтиллятором с добавкой лития;

Окончательный монтаж детектора и системы регистрации;

Проведение измерений разрешения и эффективности по нейтронам.