نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

• امین امیدی ¹
• مجتبی تاجیک ²
• اسمعیل بیات ³

¹ گروه فیزیک هسته ای و ذرات بنیادی، دانشکده فیزیک، دانشگاه دامغان

² گروه فیزیک هسته ای و ذرات بنیادی ، دانشکده فیزیک، دانشگاه دامغان

³ گروه فیزیک، دانشکده علوم، دانشگاه بیرجند

چکیده

در این پژوهش طراحی و ساخت دستگاه گزینشگر سرعت نوترون مورد مطالعه قرار گرفت. مطالعات تئوری و تجربی نشان داد که برای کاهش وزن، جلوگیری از نابالانسی، و بهبود عملکرد دستگاه گزینشگر در سرعت‌های بالا، بهتر است پره‌ها و محور اصلی دستگاه از الیاف کربن ساخته شوند. پس از طراحی سایر اجزای دستگاه گزینشگر، ساخت قطعات و مونتاژ دستگاه و سپس آزمون خلأ سیستم انجام و فشار خلأ 2-10×3 میلی‌بار ثبت شد. در مرحله بعد، آزمون مکانیکی دستگاه در دورهای مختلف از 3000 تا 11000 دور بر دقیقه انجام و عملکرد پایداری مکانیکی دستگاه مورد تایید قرار گرفت. اندازه گیری نوترون‌های حرارتی گزینش شده، با استفاده از نوترونهای چشمه Cf252 انجام شد. نتایج تجربی نشان داد که استفاده از این دستگاه برای اندازه‌گیری انرژی نوترون‌ها در محدوده کمتر از eV 001/0 مناسب است. این دستگاه برای عبور نوترون‌های حرارتی با انرژی eV 025/0 نیازمند موتور با سرعت حدود 35000 دور بر دقیقه دارای رمزگذار دور بالاست تا خطای ناشی از اندازه‌گیری زمان پرواز را درحد قابل قبول کاهش یابد.

کلیدواژه‌ها

• گزینشگر سرعت نوترون
• نوترون حرارتی
• چشمه Cf252
• زمان پرواز

موضوعات

• ابزارهای مرتبط با علم و فناوری هسته‌ای

عنوان مقاله [English]

Design and construction of a neutron chopper and using the time-of -flight method for thermal neutron spectroscopy

نویسندگان [English]

• Amin Omidi ¹
• Mojtaba Tajik ²
• Esmaeil Bayat ³

¹ School of Physics, Damghan University, Damghan, Iran

² School of Physics, Damghan University, Damghan, Iran

³ Department of Science, University of Birjand, ,Birjand, Iran

چکیده [English]

In this study, the design and construction of the neutron velocity selector were investigated. Theoretical and experimental studies have shown that to reduce weight, prevent imbalance, and improve the performance of the selector device at high speeds, it is preferable to construct the blades and the main shaft of the device from carbon fibers. After designing the other components of the device, manufacturing the parts, and assembling the device, the vacuum system was tested, measuring a vacuum pressure of 3×10-2 millibars. In the next phase, the device was mechanically tested at various speeds between 3000 and 11000 rpm, and the mechanical stability of the device was confirmed. The measurement of selected thermal neutrons was carried out using neutrons from a 252Cf source. The experimental results show that this device is suitable for measuring the energy of neutrons in the range of less than 0.001 eV. This device requires a high-speed motor with a rotational speed of approximately 35,000 rpm and a high-resolution encoder to allow the passage of thermal neutrons with an energy of 0.025 eV, in order to reduce the error in time-of-flight measurements to an acceptable level.

کلیدواژه‌ها [English]

• Neutron velocity selector
• Thermal neutron
• 252Cf source
• Time of flight