Resistive Plate Chamber as Thermal Neutron Detector Based on B-10 Converter

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Neutron-scattering methods for researching condensed matter allow obtaining information about the inner structure and dynamics of the sample under study. The creation of new high-fluxes neutron sources for studying of promising materials and various biological systems impose special requirements on the operating parameters of detector systems. New generation of thermal neutron detectors should have record-breaking characteristics in spatial and time resolution with high registration efficiency. The paper discusses the possibility of using and expected performance characteristics of 10B-RPC for thermal neutron detection as part of searching new solutions for the implementation of neutron scattering station detector systems.

About the authors

M. O. Petrova

Joint Institute for Nuclear Research (JINR); Dubna State University

Author for correspondence.
Email: mbelova@jinr.ru
Russia, 141980, Moscow oblast, Dubna; Russia, 141980, Moscow oblast, Dubna

A. A. Bogdzel’

Joint Institute for Nuclear Research (JINR)

Email: mbelova@jinr.ru
Russia, 141980, Moscow oblast, Dubna

V. I. Bodnarchuk

Joint Institute for Nuclear Research (JINR); Dubna State University; National Research Center Kurchatov Institute

Email: mbelova@jinr.ru
Russia, 141980, Moscow oblast, Dubna; Russia, 141980, Moscow oblast, Dubna; Russia, 123182, Moscow

O. Daulbaev

Joint Institute for Nuclear Research (JINR); The Institute of Nuclear Physics, Ministry of Energy Republic of Kazakhstan

Email: mbelova@jinr.ru
Russia, 141980, Moscow oblast, Dubna; Kazakhstan, 050032, Almaty

V. M. Milkov

Joint Institute for Nuclear Research (JINR)

Email: mbelova@jinr.ru
Russia, 141980, Moscow oblast, Dubna

A. K. Kurilkin

Joint Institute for Nuclear Research (JINR)

Email: mbelova@jinr.ru
Russia, 141980, Moscow oblast, Dubna

K. V. Bulatov

Joint Institute for Nuclear Research (JINR)

Email: mbelova@jinr.ru
Russia, 141980, Moscow oblast, Dubna

A. V. Dmitriev

Joint Institute for Nuclear Research (JINR)

Email: mbelova@jinr.ru
Russia, 141980, Moscow oblast, Dubna

V. A. Babkin

Joint Institute for Nuclear Research (JINR)

Email: mbelova@jinr.ru
Russia, 141980, Moscow oblast, Dubna

References

  1. Rofors E., Mauritzson N., Perrey H. et al. // Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A. 2021. V. 999. P. 165170. https://doi.org/10.1016/j.nima.2021.165170
  2. Ishikawa A., Watanabe K., Yamazaki A. et al. // Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A. 2022. V. 1025. P. 166074. https://doi.org/10.1016/j.nima.2021.166074
  3. Nakamura T., Katagiri M., Toh K. et al. // Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A. 2014. V. 741. P. 42–46. https://doi.org/10.1016/j.nima.2013.12.043
  4. McPheeters M., McKinny K., Yokie E. // Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A. 2022. V. 1040. P. 167156. https://doi.org/10.1016/j.nima.2022.167156
  5. Bedogni R., Gómez-Ros J.M., Lega A., Menzio L., Moraleda M., Pola A., Pietropaolo A., Ferrante Vero L. // Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A. 2020. V. 983. P. 164595. https://doi.org/10.1016/j.nima.2020.164595
  6. Nakamura T., Tanaka H., Yamagishi H., Soyama K., Aizawa K., Ochi A., Tanimori T. // Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A. 2007. V. 573. Iss. 1–2. P. 187. https://doi.org/10.1016/j.nima.2006.10.238
  7. Bogdzel A.A., Krugloa V.V., Milkov V.M., Panteleev Ts.Ts., Churakov A.V. // Physics of Atomic Nuclei. 2018. V. 81. № 10. P. 1465. https://doi.org/10.1134/S1063778818100022
  8. Кащук А.П., Левицкая О.В. // ЖТФ. 2020. Т. 90. Вып. 4. С. 84. https://doi.org/10.21883/JTF.2020.04.49074.84-19
  9. Андреев В.А., Ганжа Г.А., Иванов Е.А. и др. // ФТТ. 2010. Т. 52. Вып. 5. С. 964.
  10. Santonico R., Cardarelli R. // Nucl. Instrum. Methods Phys. Res A. 1981. V. 187. P. 377.
  11. Lippmann C. // Detector Physics of Resistive Plate Chambers, Dr. Dissertation, Europaischen Kernforschungszentrum, ¨European Organization for Nuclear Research (CERN). Frankfurt am Main. 2003. 179 p.
  12. Babkin V., Baskov V., Burdyko A. et al. // Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A. 2022. V. 1034. P. 166735. https://doi.org/10.1016/j.nima.2022.166735
  13. Polese G., Paolucci P., Gomez-Reino R. et al. // The Detector Control Systems for the CMS Resistive Plate Chamber in J. Phys. Conf. Ser. 2010. V. 219. P. 022019. https://doi.org/10.1088/1742-6596/219/2/022019
  14. Akindinov A., Anselmo F., Basile M. et al. // Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A. 2000. V. 456. Iss. 1–2. P. 16. https://doi.org/10.1016/S0168-9002(00)00954-2
  15. The ARGO-YBJ Collaboration: G. Aielli et al. // Astroparticle Physics. 2009. V. 32. Iss. 1. P. 47. https://doi.org/10.1016/j.astropartphys.2009.05.005
  16. Höglund C., Birch J., Andersen K. et al. // J. Appl. Phys. 2012. V. 111. P. 104908. https://doi.org/10.1063/1.4718573
  17. Schmidt S., Höglund C., Jensen J., Hultman L., Birch J., Hall-Wilton R. // J. Materials Science. 2016. V. 51. P. 10418. https://doi.org/10.1007/s10853-016-0262-4
  18. Arnaldi R., Chiavassa E., Colla A. et al. // Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. B. 2004. V. 213. P. 284. https://doi.org/10.1016/S0168-583X(03)01618-5
  19. Sauli F. // Principle of Operation of Multiwire Proportional and Drift Chamber. Geneva: CERN Series Academic Training Lecture, CERN, 1977. V. 81. 92 p. https://doi.org/10.5170/CERN-1977-009
  20. Liu Z., Carnesecchi F., Williams M.C.S., Zichichi A., Zuyeuski R. // Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A. 2019. V. 927. P. 396. https://doi.org/10.1016/j.nima.2019.02.068
  21. Margato L.M.S., Morozov A., Blanco A. et al. // JINST. 2019. V. 14. P01017. [arXiv:1809.09677] [physics.ins-det]. https://doi.org/10.1088/1748-0221/14/01/P01017
  22. Margato L.M.S., Morozov A. // JINST. 2018. V. 13. P08007. [arXiv:1806.07167].
  23. Ramo S. Currents Induced by Electron Motion // Proc. Inst. Radio Eng. 1939. V. 27. P. 584.
  24. Calligarich E., Cardarelli R., Cesana A., Colangelo S., Raselli G.L., Sandrelli G., Terrani M., Testi A. // Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. 1991. V. A307. P. 142–144. https://doi.org/10.1016/0168-9002(91)90142-D
  25. Margato L.M.S., 1, Morozov A., Blanco A. et al. // JINST. 2021. V. 16. P07009. https://doi.org/10.1088/1748-0221/16/07/P07009
  26. Stefanescu I. et al. // JINST. 2017. V. 12. P01019. https://doi.org/10.1088/1748-0221/12/01/P01019
  27. Potashev S.I., Burmistrov Yu., Drachev A.I. et al. / Two-Dimensional Solid State Gaseous Detector Based on 10B Layer for Thermal and Cold Neutrons // International Conference on Particle Physics and Astrophysics 10–14 October 2016, Moscow, Russian Federation in J. Phys. Conf. Ser. 2017. V. 798. P. 012160. https://doi.org/10.1088/1742-6596/798/1/012160

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2.

Download (634KB)
3.

Download (13KB)
4.

Download (57KB)
5.

Download (392KB)

Copyright (c) 2023 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

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».