Cíl:

Nalézt postup výroby detektorů termálních neutronů pracujících jak s dobrou detekční účinností tak s dobrou spektrometrickou odezvou, a to již při malém sběrném napětí.

Detektory využívající konverzní vrstvu z fluoridu lithia

Jedná se o křemíkové detektory ve formě klasických diod (tzv. pad detektory), na jejichž povrchu (resp. před jejich povrchem) je nanesena tenká vrstva fluoridu lithia, která je citlivá na tepelné neutrony. Neutronový záchyt probíhá na 6Li za vzniku částice alfa a tritia. Jedna z těchto výsledných nabitých částic je v optimálním případě vždy registrována křemíkovým detektorem. Počet registrovaných částic tak dává informaci o integrálním toku neutronů.

V rámci výzkumu a použití detektorů termálních neutronů poskytujeme návrh a realizaci detektorů využívajících konverzní vrstvu z fluoridu lithia pro konkrétní aplikace. Navíc se snažíme o zvýšení detekčních účinností pomocí vytvoření 3D struktur na aktivním povrchu detektoru.

Detektory založené na nitridu bóru

Nitridu bóru (BN, šířka zakázaného pásma = 6.1 eV) je druhý nejtvrdší, chemicky inertní, tepelně vodivý a extrémně radiačně odolný materiál citlivý na termální neutrony. Hlavní reakční mechanismus je prostřednictvím reakce 10B(n, alfa)7Li (energie reakce Q = 2,31 MeV, účinný průřez s = 3 837(9) barnů). Cílem výzkumu neutronových detektorů založených na nitridu bóru je vyvinout funkční detektor, jehož aktivní objem by byl buď zcela, nebo alespoň z části vyplněn krystalem či krystalky nitridu bóru. Hlavní výhodou takového BN detektoru by byla jeho velká detekční účinnost, neboť v tomto případě by byla přímo úměrná aktivnímu objemu detektoru.

Aktuální výzkum je orientován na experimentální studie detektoru vyrobeného z polykrystalického nitridu bóru, který je původním návrhem Prof. Schieberta z Hebrew univerzity v Jeruzalémě. Experimentální studie jsou soustředěny především na spektrometrické odezvy těchto detektorů v intenzivním poli rychlých neutronů.