نوع مقاله : مقاله فنی
نویسنده
پژوهشکده رآکتور و ایمنی هسته‌ای، پژوهشگاه علوم و فنون هسته‌ای، سازمان انرژی اتمی ایران، صندوق پستی: 836-14395، تهران- ایران
چکیده
یکی از فرایندهای تصادفی که در اکثر آزمایش‌های هسته‌ای مشاهده می‌شود، فرایند تصادفی پواسون است. با توجه به اثر زمان‌مرده در سامانه‌های آشکارسازی حالت پالسی، فرایند اندازه‌گیری شده در خروجی آشکارساز نسبت به فرایند تصادفی پواسون دارای اعوجاج است. در این تحقیق با استفاده از روش‌های تحلیل آماری به شناسایی سامانه‌های آشکارسازی حالت پالسی پرداخته شده است. یکی از آشکارسازهای نوعی که در حالت پالسی کار می‌کند، آشکارساز BF3 است. در این پژوهش یک آشکارساز BF3 نوعی برای پیاده‌سازی روش فوق انتخاب شد و سپس پالس‌های مشاهده شده در خروجی آشکارساز در حوزه زمان با استفاده از تحلیل آماری افتوخیزها اندازه‌گیری و تحلیل گردید. در آزمایش‌هایی مانند اندازه‌گیری‌های مربوط به تئوری نوفه رآکتور قدرت صفر، تابع انتقال سامانه آشکارسازی استفاده شده نیز خود بر نتایج به‌دست آمده اثرگذار است. از این‌رو آگاهی از تابع انتقال سامانه آشکارسازی به‌کار گرفته شده در این آزمایش‌ها از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. همچنین، در اندازه‌گیری‌هایی که در آنها تصحیح زمان‌مرده سامانه آشکارسازی ضروری است، مشخص بودن تابع انتقال می‌تواند اطلاعات مفیدی از اثرات زمان‌مرده را در اختیار قرار دهد. در این پژوهش تابع انتقال یک سامانه آشکارسازی نوترون نوعی که بر پایه‌ی آشکارساز BF3 است بررسی شده است.
کلیدواژه‌ها
عنوان مقاله [English]
Application of uncorrelated stochastic fluctuations analysis for identification of pulse mode nuclear detector systems
نویسنده [English]
- M. Arkani
Reactor and Nuclear Safety Research School, Nuclear Science and Technology Research Institute, AEOI, P.O.BOX: 14395-836, Tehran – Iran
چکیده [English]
One of the most frequently observed random processes in nuclear experiments is the Poisson process. Due to the dead time effect of detection systems, the experimental process is different from the Poisson process. In this work, based on stochastic methods, a nuclear detection system is identified. The BF3 detector is a typical pulse mode detector. In this research, a typical BF3 detector is selected to implement the above method. Observed pulses at the detector output in the time domain were measured and analyzed using stochastic fluctuations analysis. In experiments such as measurements related to zero-power reactor noise theory, the transfer function of the detection system itself also affects the obtained results. Therefore, knowledge of the transfer function of the detection system used in these experiments is of particular importance. Also, in measurements where it is necessary to correct the detection system dead time, the specificity of the transfer function can provide valuable information about the effects of dead time. This study investigates the transfer function of a typical neutron detection system based on BF3.
کلیدواژه‌ها [English]
- Uncorrelated random pulses
- Poisson probability distribution function
- Nuclear detector
- Karrari M. System Identification. Amirkabir University of Technology. Tehran Polytechnic Press. 2010.
- Olsson G. Modeling and Identification of a Nuclear Reactor. Mathematics in Science and Engineering. 1976;126:519-593.
- Zhang X, Sun P, Qiu L, Pu S, Wei X. Transfer function modeling and simulation of HPR1000. Annals of Nuclear Energy. 2022;166:108689.
- Henley E.J, Lewins J. Advances in Nuclear Science and Technology. Elsevier. 2014;7: NY, DOI: 10.1007/978-1-4613-2862-9.
- MATLAB 2020b, The MathWorks, Inc., Natick, Massachusetts, United State.
- Knoll G.F. Radiation detection and measurement. John Wiley & Sons Inc. 1999.
- Arkani M, Raisali G. Measurement of dead time by time interval distribution method. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research, Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment. 2015;774:151-158.
- Arkani M, Khalafi H, Vosoughi N, Khakshournia S. Design and construction of a two-channel data acquisition system for random processes based on FPGA. Journal of Nuclear Research and Applications. 2015;36(72):29-38.
- Arkani M, Khalafi H, Vosoughi N, Khakshournia S. A FPGA based Time Analyser for Stochastic Methods in Experimental Physics. Instruments and Experimental Techniques. 2015;58:350-358.
)