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1. (WO2019025196) NEUTRONENDETEKTOR
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Veröff.-Nr.: WO/2019/025196 Internationale Anmeldenummer PCT/EP2018/069577
Veröffentlichungsdatum: 07.02.2019 Internationales Anmeldedatum: 19.07.2018
IPC:
G01T 3/00 (2006.01)
G Physik
01
Messen; Prüfen
T
Messung von Kern- oder Röntgenstrahlung
3
Messen von Neutronenstrahlung
Anmelder:
HELMHOLTZ-ZENTRUM GEESTHACHT ZENTRUM FÜR MATERIAL- UND KÜSTENFORSCHUNG GMBH [DE/DE]; Max-Planck-Straße 1 21502 Geesthacht, DE
Erfinder:
BURMESTER, Jörg; DE
NOWAK, Gregor Jacek; DE
PLEWKA, Jörn; DE
JACOBSEN, Christian; DE
GREGERSEN, Carsten Peter; DE
PULS, Wolfgang; DE
BELDOWSKI, Andreas; DE
SIEMERS, Dirk Jan; DE
KIEHN, Rüdiger; DE
KLEEBAND, Sven; DE
BÖTTCHER, Thorsten; DE
MUSIELAK, Gerd; DE
SITKO, Erik; DE
HEDDE, John; DE
Vertreter:
UEXKÜLL & STOLBERG PARTNERSCHAFT VON PATENT- UND RECHTSANWÄLTEN MBB; Beselerstraße 4 22607 Hamburg, DE
Prioritätsdaten:
17184906.004.08.2017EP
Titel (EN) NEUTRON DETECTOR
(FR) DÉTECTEUR DE NEUTRONS
(DE) NEUTRONENDETEKTOR
Zusammenfassung:
(EN) The present invention relates to a neutron detector which, for the first time, facilitates the construction of large detector areas of approximately 1 m2 to 2 m2 with a spatial resolution of the neutrons of less than 2 mm. In the case of the modular construction in a stacked arrangement, it is moreover possible to obtain detection sensitivities that are comparable with 3He counting tubes (approximately 60%) or higher, with, at the same time, a greater number of detector elements. By using thinner substrate plates – such as aluminium sheets – and as a result of the omission of the outer pressure containers, the neutron detectors are comparatively light despite the large dimensions and they can be produced in a cost-effective manner. The neutron detector comprises at least one module (detector element), which comprises two substrate plates that are arranged in parallel with respect to one another and that are made of a first neutron-transparent material, said plates each being spanned on a self-supporting frame made of a second neutron-transparent material and coated with a neutron-absorber material on a side facing away from the self-supporting frame, wherein the sides coated with the neutron-absorber material of the respective other substrate plate face one another on an inner side and a gastight measurement space that is filled with a counting gas is defined between the mutually facing, coated inner sides of the substrate plates, in which two electron wire planes that are arranged parallel to the substrate plates and that have electrode wires that extend in parallel in the respective electrode wire plane are arranged and the electrode wire planes are spaced apart from one another by means of a spacer frame. The modules can be strung together in a stacked arrangement.
(FR) La présente invention concerne un détecteur de neutrons qui permet pour la première fois la construction de grandes surfaces de détection d’environ 1 m2 à 2 m2, avec une résolution spatiale des neutrons inférieure à 2 mm. Dans une conception empilée modulaire, les tubes compteurs 3He peuvent également fournir des sensibilités de détection comparables (environ 60%) ou supérieures, avec un nombre plus élevé d’éléments détecteurs. L’utilisation de plaques de substrat minces, telles que des tôles en aluminium, et l’élimination de récipients sous pression extérieurs permettent d’obtenir des détecteurs de neutrons relativement légers malgré les grandes dimensions et de les fabriquer à moindre coût. Le détecteur de neutrons comprend au moins un module (élément détecteur), comprenant deux plaques de substrat parallèles entre elles en un premier matériau transparent aux neutrons, chacune étant montée sur un cadre autoporteur en un deuxième matériau transparent aux neutrons et revêtue, sur un côté opposé au côté du cadre autoporteur, d’un absorbant de neutrons. Le côté, revêtu d’absorbant de neutrons, de l’autre plaque de substrat respective est dirigée vers un côté intérieur, et un espace de mesure, étanche au gaz et rempli de gaz de comptage est ménagé entre les côtés intérieurs revêtus dirigés l’un vers l’autre des plaques de substrat, espace de mesure dans lequel sont disposés deux plans de fils d’électrode disposés parallèlement aux plaques de substrat respectifs et comportant des fils d’électrode s’étendant en parallèle dans les plans de fils d’électrode et les plans de fil d’électrode sont espacés l’un de l’autre au moyen d’un cadre d’espacement. Les modules peuvent être assemblés en un empilement.
(DE) Die vorliegende Erfindung betrifft einen Neutronendetektor, der erstmals den Aufbau großen Detektorflächen von etwa 1 m2 bis 2 m2, mit einer Ortsauflösung der Neutronen von unter 2 mm ermöglicht. Beim modularen Aufbau in Stapelanordnung können zudem mit 3He-Zählrohren vergleichbare Nachweisempfindlichkeiten (ca. 60 %) oder höher, bei gleichzeitig höherer Anzahl an Detektorelementen, erzielt werden. Durch Verwendung dünner Substratplatten - wie Alumuniumblechen - und Wegfall der äußeren Druckbehälter sind die Neutronendetektoren trotz der großen Dimensionen vergleichsweise leicht und können kostengünstig hergestellt werden. Der Neutronendetektor umfasst mindestens ein Modul (Detektor element), das jeweils zwei zueinander parallel angeordnete Substratplatten aus einem ersten neutronentransparenten Material umfasst, die jeweils auf einem selbsttragendem Rahmen aus einem zweiten neutronentransparenten Material aufgespannt und an einer dem selbsttragendem Rahmen abgewandten Seite mit einem Neutronenabsorbermaterial beschichtet sind, wobei die mit einem Neutronenabsorbermaterial beschichtete Seite der jeweils anderen Substratplatte auf einer Innenseite zugewandt sind, und zwischen den einander zugewandten, beschichteten Innenseiten der Substratplatten ein mit einem Zählgas gefüllter, gasdichter Messraum definiert ist, in dem zwei zu den Substratplatten parallel angeordnete Elektrodendrahtebene mit in der jeweiligen Elektrodendrahtebenen parallel verlaufenden Elektrodendrähten angeordnet sind und die Elektrodendrahtebenen mittels eines Abstandsrahmens voneinander beabstandet sind. Die Module können in Stapelanordnung aneinandergereiht werden.
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Veröffentlichungssprache: Deutsch (DE)
Anmeldesprache: Deutsch (DE)