Abstract
A novel technique for neutron dosimetry has been developed using fluorescent nuclear track detectors (FNTDs) as a possible replacement for CR-39 plastic nuclear track detector (PNTD) technology. New aluminum oxide crystals containing aggregate oxygen vacancies and doped with carbon and magnesium (Al2O3:C,Mg) are imaged using laser scanning confocal fluorescence microscopy. Advancements in image processing allow for better detection of fluorescence tracks. Dose dependences were obtained for four types of neutron converters. A comparison between enriched 6LiF (TLD-600) and LiF with natural abundance of 6Li (TLD-100) was made. Dependence on angle of incidence for fast neutrons was investigated and compared with simulations based on neutron scattering theory. The reusability and re-readability of detectors were tested and confirmed to be satisfactory
چکیده
یک تکنیک بدیع برای دزسنجی نوترون با بکارگیری آشکارسازهای ردنگار هسته ای فلورسنت (FNTDs)، بعنوان یک جایگزین ممکن برای تکنولوژی آشکار ساز ردنگار هسته ای پلاستیکی CR-39 (PNTD)، مورد بررسی قرار گرفته است. کریستالهای اکسید آلومینیوم جدید، شامل حفره های اکسیژن متراکم و تخدیر شده بوسیله کربن و منیزیم Al2O3:C,Mg، با بکار گیری میکروسکوپ فلورسانس کانفوکال اسکن کننده لیزری، تصویر برداری می شوند. یک مقایسه میان( 6LiF (TLD-600 غنی شده و LiF با فراوانی طبیعی( 6Li (TLD-100 صورت می گیرد. وابستگی به زاویه فرود برای نوترونهای سریع مورد بررسی قرار گرفت و با شبیه سازیهای انجام شده بر اساس نظریه پراکندگی نوترون مقایسه شد. قابلیت استفاده مجدد و قابلیت بازخوانی آشکارسازها مورد آزمون واقع شدند و رضایت بخش بودند.
کلمات کلیدی: اشکارسازهای ردنگار هسته ای، نوترونها، وابستگی دز، کریستال اکسید آلومینیوم، فلورسانس لیزر-القایی، میکروسکوپ کانفوکال.
1-مقدمه
آشکارسازهای ردنگار هسته ای پلاستیک(PNTDs) و آشکارسازهای ترمولومینسانس (TLDs) در پیکر بندی بازتابی، در حال حاضر، بعنوان دز سنج برای نظارت پرسنلی نوترونهای حرارتی و سریع، بطور گسترده مورد استفاده قرار می گیرند. اخیرا Landauer Inc آشکارسازهای رد نگار هسته ای فلورسنت جدید (FNTDs) را بعنوان یک تکنولوژی مناسب برای جایگزینی PNTD در دزسنجی نوترون و دزسنجی ذرات باردار سنگین مورد بررسی قرار داده است (Akselrod et al., 2006a, b). این تکنولوژی بصورت ترکیبی از یک کریستال اکسید آلومینیوم لومینسنت جدید است که با کربن و منیزیم تخدیر شده است (Al2O3:C,Mg) (Akselrod et al., 2003; Sanyal, Akselrod, 2005)، که این ترکیب با استفاده از تکنیکی براساس میکروسکپی فلورسنت کانفوکال اسکن لیزری، صورت می گیرد