Optimising the neutron environment of Radiation Portal Monitors: A computational study
Optimising the neutron environment of Radiation Portal Monitors: A computational study
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优化辐射入口监测器的中子环境：一项计算研究
DOI：
10.1016/j.nima.2015.05.060
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发表时间：
2015
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Gilbert M
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Gilbert M
有效和可靠地检测辐射或核威胁是防止恐怖主义活动的国家和国际努力的重要组成部分。辐射门户监测仪(RPM)部署在世界各地，旨在通过检测中子和伽马射线的排放来阻止走私的裂变材料。然而，考虑到威胁源、车辆和屏蔽场景的范围和多样性，并且只存在一个小签名，RPM的设计允许准确地区分这些签名与环境背景，这一点很重要。利用蒙特卡罗中子输运模拟的模型氦-3探测器系统，我们进行了参数研究，以确定最佳组合的探测器屏蔽和准直，以最大限度地提高RPM的灵敏度。这些结构可以简单且经济有效地添加到现有的RPM中，与未经修改的裸露设计相比，可以将探测器的响应提高两倍以上。此外，优化氦管周围的气隙也提高了探测器的效率。
Efficient and reliable detection of radiological or nuclear threats is a crucial part of national and international efforts to prevent terrorist activities. Radiation Portal Monitors (RPMs), which are deployed worldwide, are intended to interdict smuggled fissile material by detecting emissions of neutrons and gamma rays. However, considering the range and variety of threat sources, vehicular and shielding scenarios, and that only a small signature is present, it is important that the design of the RPMs allows these signatures to be accurately differentiated from the environmental background. Using Monte-Carlo neutron-transport simulations of a model helium-3 detector system we have conducted a parameter study to identify the optimum combination of detector shielding and collimation that maximises the sensitivity of RPMs. These structures, which could be simply and cost-effectively added to existing RPMs, can improve the detector response by more than a factor of two relative to an unmodified, bare design. Furthermore, optimisation of the air gap surrounding the helium tubes also improves detector efficiency.
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