LB 6411 Neutronensonde

Seit die internationale Strahlenschutzkommission (ICRP) in der Publikation 60 neue Empfehlungen für Strahlenschutzmessgrößen gegeben hat, besteht ein steigendes Interesse an kommerziell erhältlichen Messgeräten, die für die Messung der Neutronen-Umgebungs-Äquivalentdosis H*(10) optimiert und kalibriert sind (Konversionsfaktoren publiziert in ICRP74).

Aus diesem Grund wurde die Neutronendosisleistungssonde LB 6411 im Rahmen eines Technologietransfer-Projektes zwischen BERTHOLD Technologies und dem Forschungszentrum Karlsruhe entwickelt. Das Detektorsystem mit integrierter Elektronik hat ein He-3 Proportionalzählrohr im Zentrum einer Moderatorkugel mit 250 mm Durchmesser. Die geometrische Anordnung wurde mit Hilfe umfangreicher MCNP Monte-Carlo Berechnungen optimiert und ist patentiert.

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Funktionen

Die Neutronendosisleistungssonde LB 6411 hat eine extrem hohe Empfindlichkeit von ca. 3 Impulsen pro nSv und kann als transportables Messgerät wie auch als stationärer Monitor verwendet werden. Das Fluenzansprechvermögen wurde in monoenergetischen Neutronenfeldern bei der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) in Braunschweig gemessen.

  • Kalibriert auf die Umgebungs-Äquivalentdosis H*(10) für Neutronen
  • Messung von thermischen Neutronen bis zu 20 MeV Neutronen
  • Energieabhängikeit ± 30% zwischen 50 keV und 10 MeV
  • Extrem hohe Empfindlichkeit und daher kleine Messzeiten in schwachen Neutronenfeldern
Details

Die Neutronendosisleistungssonde LB 6411 wurde im Rahmen eines Technologietransfer-Projektes zwischen BERTHOLD Technologies und dem Forschungszentrum Karlsruhe entwickelt.

Die Sonde LB 6411 besteht aus einer Polyethylen (PE) Moderatorkugel (Durchmesser 250 mm), in deren Zentrum sich das kombinierte 3He Rückstoßprotonen-Zählrohr LB 6410 befindet. Außerdem enthält die Sonde eine Hochspannungsversorgung und einen Vorverstärker.

Durch die geometrische Anordnung des Detektors, des Moderators und den internen Absorbern erhält man eine hohe Empfindlichkeit von ca. 3 Impulsen pro nSv und eine ausgezeichnete Energieabhängigkeit von ±30% zwischen 50 keV und 10 MeV. Das ist mehr als 5 Mal besser als bei vergleichbaren Detektoren herkömmlcher Bauart. Diese Konstruktion wurde 1997 patentiert.

Das Ansprechvermögen gegenüber Gammastrahlung beträgt ca. 10-3 Impulse pro nSv, entsprechend einem Diskriminierungsfaktor von 3 x 103.

Der Monitor ist auf reines 252Cf kalibriert. Für dieses Spektrum hat die Sonde ein Fluenz-Ansprechvermögen von 1.09 cm² und einen Kalibrierfaktor von 1.27 μSv/h pro ips. Das Ansprechvermögen über den gesamten Energiebereich von thermischen Neutronenenergien bis zu 20 MeV wurde sorgfältig mit MCNP Monte-Carlo-Simulationsrechnungen bestimmt. Mehrere Energien wurden mit Messungen in monoenergetischen Neutronenfeldern bei der PTB in Braunschweig überprüft.

Die Neutronendosisleistungsonde LB 6411 kann, in Verbindung mit dem Universellen Monitor UMo II LB 134 (oder LB 123 UMo), als transportabler Monitor oder in Verbindung mit dem Daten Logger LB 112 Micro Gamma oder dem LB 111 Micro-Gamma als stationäres Messgerät verwendet werden.

Spezifikationen

 

Neutronenmessung
MessgrößeUmgebungs-Äquivelentdosisleistung H*(10) für Neutronen in Sv/h nach ICRP 60
Messbereich30 nSv/h bis 100 mSv/h
NeutronenenergiebereichThermisch bis 20 MeV
KalibrierungReines Cf-252 Spektrum
Fluenz-Ansprechvermögen1.09 cm²
Empfindlichkeit

2.83 Impulse pro nSv oder 0.79 ips pro µSv/h

Kalibrierfaktor1.27 µSv/h pro ips
Energieabhängigkeit± 30 % im Bereich von 50 keV bis 10 MeV
γ-Empfindlichkeit< 40 µSv/h in 10 mSv/h, Cs-137 Gammafeld
Temperaturbereich-10° C bis +50° C

 

Moderator
Außendurchmesser250 mm
MaterialNiederdruckpolyäthylen mit 2 % Kohlenstoffzusatz
Dichte0.95 g/cm3
Gewicht9.2 kg

 

Zählrohr LB 6410
Äußere AbmessungenØ 40 mm x 100 mm
Werkstoff ZählrohrgehäuseEdelstahl, Wandstärke 1 mm
Aktive Länge~ 40 mm
Aktives Volumen~ 45 cm³
ZählgasHe-3/Methan
FüllvolumenHe-3 60 µg (unterliegt keiner Ausfuhrbeschränkung)
Arbeitspunkt2700 Volt
Nachweiswahrscheinlichkeit für thermische Neutronenca. 90 %
Nulleffekt< 0.02 ips
Totzeiteinige µs

 

LB 6411-Pb für hohe Energien
Für Anwendungen bei hohen Energien im Bereich von mehreren hundert MeV und mehr gibt es eine Spezialversion mit einer äußeren Bleischale von 10 mm Dicke. Das Ansprechvermögen für hochenergetische Neutronen wird verbessert durch die Verwendung von Spallationsneutronen, die im Blei erzeugt werden.

 

Referenzen und Patente

The neutron fluence and H*(10) response of the new LB 6411 remcounter
B. Burgkhardt, F. Fieg, A. Klett, A. Plewnia and B.R.L. Siebert
Radiation Protection Dosimetry, Vol. 70, Nos. 1-4, pp. 361-364, 1997

The new remcounter LB 6411: Measurement of neutron ambient dose equivalent H*(10) according to ICRP60 with high sensitivity
A. Klett and B. Burgkhardt,
IEEE Transactions on Nuclear Science, Vol. 44, No. 3, June 1997

German Patent 19627264 granted Oct 23, 1997

German Patent 4344955 granted Feb 16, 1995

 

Anwendungen

Die Neutronendosisleistungsonde LB 6411 kann, in Verbindung mit dem Universellen Monitor UMo II LB 134 (oder LB 123 UMo), als transportabler Monitor oder in Verbindung mit dem Daten Logger LB 112 Micro Gamma oder dem LB 111 Micro-Gamma als stationäres Messgerät verwendet werden.

Die Hauptanwendungsgebiete liegen im kerntechnischen Bereich bei Reakoren und im Kernbrennstoffkreislauf, im Bereich der Forschung bei Beschleunigern und im indstriellen Bereich beim Einsatz von Neutronenquellen.

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LB 6411 de PDF 7.06 MB

News about this product

Unser neuer LB 134 Universelle Monitor II ist der Nachfolger unseres bewährten LB 123 UMo. Weiterlesen
05.11.2015