SOLID STATE NEUTRON DETECTOR

• Main Authors: STEIN, JUERGEN, PAUSCH, GUNTRAM
• Format: Patent
• Language: English; French
• Published: 12.09.2008
• Subjects: MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION; MEASURING; PHYSICS; TESTING

The invention relates to a neutron detector for detection of neutrons in fields with significant gamma- or &bgr,- radiation, comprising a neutron sensitive scintillator crystal (10), providing a neutron capture signal being larger than the capture signal of 3 MeV -radiation, a semiconductor based photo detector being optically coupled to the scintillator crystal, where the scintillator crystal and the semiconductor based photo detector (20) are selected so that the total charge collection time for scintillator signals in the semiconductor based photo detector is larger than the total charge collection time for signals generated by direct detection of ionizing radiation in the semiconductor based photo detector, the neutron detector further comprising a device for sampling the detector signals, a digital signal processing device (35), means which distinguish direct signals from the semiconductor based photo detector, caused by kgammad,- or &bgr,- radiation and being at least partially absorbed in the semicon- ductor based photo detector, from light signals entering the semiconductor based photo detector, after being emitted from the scintillator crystal after capturing at least one neutron, by means of pulse shape discrimination, utilizing a difference between the total charge collection time for scintillator signals from the total charge collection time for signals generated by direct detection of ionizing radiation in the semiconductor based photo detector, and means which distinguish neutron induced signals from gamma -radiation induced signals in the scintillator crystal by discriminating the different signals via their pulse height, making use of the difference between the number of photons generated by neutron and gamma -radiation in the field of interest. La présente invention concerne un détecteur de neutrons dans des champs à radiation ? ou ß significatifs, comprenant un cristal scintillateur sensible aux neutrons (10), fournissant un signal de capture de neutron plus grand que le signal de capture de radiation 3 MeV, un détecteur de photo basé sur semiconducteur optiquement couplé au cristal scintillateur ; ce cristal et le détecteur de photo basé sur semiconducteur (20) sont sélectionnés en sorte que le délai de collecte de charge total des signaux de scintillateur dans le détecteur de photo basé sur semiconducteur est plus long que le délai de collecte de charge total des signaux générés par la détection directe de radiation ionisante dans le détecteur de photo basé sur semiconducteur, le détecteur de neutrons se compose en outre d'un dispositif d'échantillonnage des signaux de détection, d'un dispositif de traitement de signal numérique (35), de moyens qui distinguent les signaux directs du détecteur de photo basé sur semiconducteur, causé par radiation kgammad ou ß, et étant au moins partiellement absorbé dans le détecteur de photo basé sur semiconducteur, à partir de signaux lumineux entrant dans le détecteur de photo, après être émis à partir du cristal scintillateur après capture d'au moins un neutron, par moyen de discrimination de forme d'impulsion, en utilisant une différence entre le délai de collecte de charge totale des signaux du scintillateur à partir du délai de collecte de charge totale des signaux générés par la détection directe de radiation d'ionisation dans le détecteur de photo, et de moyens qui distinguent les signaux induits par neutron à partir de signaux induits par radiation ? dans le cristal scintillateur en discriminant les différents signaux par le biais de leur hauteur d'impulsion, en utilisant la différence entre le nombre de photons générés par neutron et radiation ? dans la région étudiée.