Рассчитывается и экспериментально проверяется эффективность детектора. к нейтронам сверхвысоких (десятки и сотни МэВ) энергий

Helgert, C.

Pertsch, T.

Peters, M.

Rau, U.

Steidl, L.

Ulbricht, C.

Wehrspohn, R.B.

Zentel, R.

Üpping, J.

As liver fibrosis is the result of persistent necroinflammation in the liver, pro-inflammatory cytokines secreted in response to cell injury have a central role in the pathogenesis of liver fibrosis. We aimed to investigate the association of cytokine gene polymorphism and liver fibrosis among Chinese patients with chronic hepatitis B.Polymorphisms at interleukin-10 (IL-10-627, -1117), interleukin-1-beta (IL-1beta-511, -31, -3964), interleukin-1 receptor antagonist (IL-1RN), and tumor necrosis factor-alpha (TNF-alpha-308, -238) among Chinese chronic hepatitis B patients were determined. Severe liver fibrosis was defined as Ishak fibrosis score = 4 (of 6).Fifty-nine of 273 (22%) patients had severe fibrosis. The distribution of genotypes for IL-10-627 was CC (11%), CA (41%), and AA (48%). The CC genotype at IL-10-627 was protective against severe fibrosis (odds ratio (OR) 0.11; 95% CI 0.014-0.82; P = 0.032). After adjusted for baseline variables, the adjusted OR of CC genotypes at IL-10-627 for severe fibrosis was 0.063 (95% CI 0.06-0.64; P = 0.063). Other gene polymorphisms at IL-1beta, IL-1RN, TNF-alpha, and IL-10 had no significant association with severe fibrosis. Weak linkage disequilibrium was observed between IL-10-627 and IL-10-1117 with linkage disequilibrium coefficient of 0.12 (P < 0.001). The distribution of haplotypes of IL-10-1117 and IL-10-627 was A-A (69%), A-C (26%), and G-C (5%). High and intermediate IL-10 production (A-C and G-C) haplotypes were protective against severe fibrosis (OR 0.62; 95% CI 0.39-0.99; P = 0.046).High production genotype and haplotypes of IL-10 were associated with less severe liver fibrosis in chronic hepatitis B in Chinese

Ulbrich, C.

Wehrspohn, R. B.

Juelich Shared Electronic Resources

Inverted-opal photonic crystals for ultra light-trapping in solar cells

Кузнецов, В. М.

Потылицын, Александр Петрович

Репенко, Е. В.

Стуков, Олег Иванович

Electronic archive of Tomsk Polytechnic University

И З В Е С Т И ЯТ О М С К О Г О  О Р Д Е Н А  О К Т Я Б Р Ь С К О Й  Р Е В О Л Ю Ц И И  И  О Р Д Е Н А  Т Р У Д О В О Г О  К Р А С Н О Г О  З Н А М Е Н И  П О Л И Т Е Х Н И Ч Е С К О Г О  И Н С Т И Т У Т Аи м .  С .  М .  К И Р О В АТ о м  2 7 8  1 9 7 5О П РЕД ЕЛ Е Н И Е  ЭФФЕКТИВНОСТИ НЕЙТРОННОГО Д ЕТЕКТО РА  ИЗ ПЛАСТИЧЕСКОГО СЦ ИНТИЛЛЯТОРА 0100X 200  MMВ .  М .  К У З Н Е Ц О В ,  А .  П .  П О Т Ы Л И Ц Ы Н ,  Е .  В .  Р Е П Е Н К О ,  О .  И .  С Т У К О В( П р е д с т а в л е н а  н а у ч н о - т е х н и ч е с к и м  с е м и н а р о м  л а б о р а т о р и и  в ы с о к и х  э н е р г и й  Н И И  Я Ф )IД ля определения эффективности нейтронного детектора использо­вались два метода: теоретический расчет и непосредственная оценка из измерений на нейтронах отдачи процесса фотообраізования я+-мезо- н о в .Д ля расчета эффективности нейтронного счетчика, выполненного на основе пластмассового сцинтиллятора больших размеров, исполь­зовалась методика, предложенная Р. Курцем [1]. Так как нейтрон не заряжен, то эффективность детектора к нейтронам определяется зар я­женными частицами, возникающими при их взаимодействии с ядрами сцинтиллятора, то есть ядрами водорода и углерода. Д ля энергии ни­же 15 МэВ (табл. 1) взаимодействие обусловлено лишь реакциями(пр) -рассеяния, для которых хорошо известны сечения, и поэтому эф ­фективность может быть вычислена с хорошей точностью. Д ля энергий нейтронов более 15 Мэв расчет эффективности усложняется за счет возрастания вклада неупругих (пС)-взаимодействий. Эффективность ре­гистрации нейтрона, обусловленная всеми возможными каналами реак­ции, определяется, как это показано в работе [1], следующим образом:«<Е„ ,Т)  »  2  g , ( E 111T ) - а Ц І .  w  , E 11,7) ,  ( I )где _W (E n , T) =  avj e ~ v3(En)dz — полная вероятность взаимодействия ней-отрона с веществом сцинтиллятора; g i(E n, Т) —вероятность регистрации заряженных ча­стиц, полученных в результате взаимо­действия нейтрона в і-м канале реакции;Oi(En) — сечение реакции і-го канала;у — число ядер водорода (или углерода) в см3;I — эффективная длина кристалла, усред­ненная по направлениям падающих на детектор нейтронов;Z — д лина  свободного пробега  нейтрона в кристал л е ;о (En) =  Onp(En) + O nc (En) — сумма сечений (пр) и (пС) -взаимодей­ствий.89'Из формулы (1) видно, что эффективность зависит от порога. Практически в расчетах используется ,порог чувствительности детекто­ра к электронам. Это минимальная энергия электрона, начиная с кото­рой нейтронный детектор регистрирует электрон с вероятностью, рав­ной единице. В таком случае протоны и а-частицы (продукты взаимо­действий нейтронов с ядрами сцинтиллятора), производящие в сцинтил­ляторе такой же оветовыход, что и электроны с энергией Т, такж е бу­дут иметь минимальные энергии Ep (T) и Ea (T). Эти энергии опреде­лялись по данным работам [і2]. Так как оветовыход и чувствительность фотоумножителя — величины случайные, зависящие от конструкции счетчика и ряда случайных причин, то вероятность регистрации при пороговой энергии T зависела от энергетического разрешения счетчика, который был равным т« і5 0 % . В овяізи с этим среднее значение эффек­тивности принимает вид+  • + + + П а те (En) =  W (En / ) S  Зі (En)  —    Г 7  T -  T \2)   ’ (2)• н - - и 1 + Кгде T0 — средняя пороговая энергия, определяемая экспериментально, которая в нашем случае была равна 1,3 МэВ для электронов. Эффективная длина I вычислялась из геометрии кристалла и направ­ления регистрируемых нейтронов, как показано на рис. 1, по формулеcos G2 I I  [ c o s  о )j cos G IGt =  a rc tg  L Е s  , O2 =  arc tg -jr- .Д ля определения gj (EnT), входящего в выражение (1) и (2), при­нимались, в расчет реакции, дающие заметный вклад [1]. Эти реакции приведены в табл. 1.Т а б л и ц а  1№  к а н а л а  р е а к ц и иТ и п  р е а к ц и и  Н ( п ,  р ) Н  С І2( п ,  а ) В е 9 С 12( п ,  гГ З а )  С 12( п ,  р ) В 12П о р о г  р е а к ц и и  ( М э В )  0  6 , 2  7 , 9  1 3 , 6Реакции типа С (п, п ')С  и С(п, п 'у)іС  в расчете не учитывались, так как они давали вклад в эффективность менее 2% [1].Д ля первого канала реакции Н (п, р)Нх' max A aB 1(En f T ) = ^ J i (4)гдеci о- 7—J} — дифференциальное сечение (п, р) — рассеяния [3];Q Xx ' =  cos 0 ' — косинус угла рассеянного нейтрона;©'max— предельный угол рассеяния нейтрона, при котором про­тон отдачи имеет пороговую энергию Ep (T) в с. ц. м.x'max =  ІѴ(Е'р +  Шр)  -  [ E p (T) - f  т р]|  Pv Р ' р , (5)-905 СР и с .  1 .  Г е о м е т р и я  к р и с т а л л а  и  н а п р а в л е н и я  р е г и с т р и р у е м ы х  н е й т р о н о в ,  где E7p — кинетическая энергия протона отдачи;; y2 т  +  En2 т2 т  +  Enp /р ; i +  2 т  En . =  у і  2 т  (2 т  +  En) .E11 и E711— кинетическая энергия нейтрона до (после) рассеяния; P 7p — импульс протона отдачи; тп =  т п~ т р — масса протона и нейтрона для второго канала реакции. Д ля второго канала реакции C 12 (n, a) B9eEa max dEaЫ Е ’ Т)  =  Î  ,. « V P 'Ea minEa max Ea2ßv P'mm(6)гдеEa min =  Ea (T ),Ea max =  Y Ea +  ßv p ' +  ma (у -  I) . Д ля третьего канала реакции С(п, гТ За)g 3 ( E , T )  =  J M E n i T ,  8n) N ( 5 n) d 8 n , ( 7 )гдеEa (En , T , 8П) =  32 I “Q  -  О*0460,007 Q - д о л я  регистрируемых нейт­ронов за счет реакции (п, п7, За) для фиксированнойэ нерг ии Q A  =  ;Q — энергия, передаваемая составному ядру.В/виду того, что возбужденное ядро В 12 имеет большую плотность низкол ежаіцих уровней, то для расчета вклада этой реакции исполь­зовалась форма спектра, приведенная в  работе [4], а эффективность для реакции С 12(п, р)іВ12 определялась изg 4 ( E n i T) =  f f p ( E , T , 5 p) d S p , (8)91г д еfp (E, T, Sp) =  2ic Jd2 g.nP (jx ' „  доля регистрируемых нейтронов заX  m m dö dQсчет реакции C 12(n, p) B 12 при фик­сированном параметре ôpo; X7rIiin=zlCOS Ѳ р— косинус угла, при котором протоны в конечном состоянии имеют энер­гию, соответствующую пороговой5P =E'P  _Е'р шахд * аF 'TC Р>п ар ам етр, уст ан ав лив а ющи й отн о -шение пороговой энергии E7p к. маіксимально возможной из д ан ­ной реакции;db~ôÛ ~  Дв,°й,ное дифференциальное сече­ние реакции С 12(п, р )В 12 определя­лось из [4].Результаты вычисленных эффективностей дли каж дого канала реакции приводятся на рис. 2 в виде кривых, каж дая из которых обозначена по типу реакции. О бщ ая эффективность нейтронного детектора определя­лась суммированием эффективностей для отдельных каналов и такж е приводится на р;ис. 2.Р и с .  2 .  Э к с п е р и м е н т а л ь н ы е  и  р а с ч е т н ы е  з н а ч е н и я  э ф ф е к т и в н о с т е й  н е й т р о н н о г о  д е т е к т о р а  в  з а в и с и м о ­с т и  о т  к и н е т и ч е с к о й  э н е р г и и  н е й т р о н а ;  I  —  э к с п е р и ­м е н т а л ь н ы е  з н а ч е н и я ;  с п л о ш н а я  к р и в а я  —  р а с ч е т ­н а я  с у м м а р н а я  э ф ф е к т и в н о с т ь ;  о с т а л ь н ы е  к р и в ы е  —  р а с ч е т н ы е  з н а ч е н и я  э ф ф е к т и в н о с т и  д л я  о т д е л ь н ы х  к а н а л о в  р е а к ц и й .Экспериментальная оценка эффективности нейтронного детектора проводилась в опыте по фотообразованию я+-мезонов на нейтронах от­дачи, энергия и угол вылета которых задавались фиксированием я +-ме- зона. Схема эксперимента и аппаратура была той ж е самой, которая использовалась в измерении асимметрии [б]. Тормозной пучок произ­водился на танталовой мишени 0,4 мм от электронов с энергией 600 МэВ. Измерение (я+п)-совпадений производилось под углами; 0 Л =  9О° в л. с. к. и 0п=ЗО° в л. с. к. при низких энергиях фотонов в об­ласти от 210 до 240 МэВ.92Т а б л и ц а  2Et E n б о н нYSn A e nd Q е EnМ э В М э Вм к б а р н м к б а р н% %с т е р а д с т е р а д1 2 0 9 , 7 2 9 , 5 1 0 , 4 1 , 3 9 1 3 , 3 6 1 5 , 52 2 1 8 , 2 3 6 , 0 1 1 , 4 1 , 8 3 1 6 , 1 0 1 3 , 43 2 2 6 , 0 3 8 , 5 1 2 , 4 1 , 8 6 1 5 , 0 1 3 , 24 2 3 4 , 0 4 5 , 2 1 3 , 2 3 , 1 5 2 3 , 8 0 1 2 , 05 2 4 1 , 0 4 6 , 0 1 4 , 0 3 , 1 5 2 2 , 5 0 1 3 , 0Т а б л и ц а  3Результаты теоретического расчета эффективностиE n ( М э В ) 10 12,6 1 6 2 0  2 5 3 2 3 7 , 58п(%) 2 3 , 2  2 3 , 1 1 9 , 1 1 7 , 0  1 5 , 3  1 5 , 8  1 8 , 1E n ( М э В ) 4 2 , 5  4 7 , 5  5 2 , 5  6 2 , 5  7 0 8 0 1008п(%) 1 9 , 4  2 0 , 5 2 0 , 5 2 0 , 1  1 8 , 5 1 7 , 0  1 4 , 5Эффективность вычислялась на основе сравнений полученных ре­зультатов с данными Бонна [6] по формуле(9)_da _  _Y_ d^öOHH £ где Y — измеряем ая величина.Так как в данном эксперименте использовались два регистрирую­щих канала, то расчет AQ был сложен. Суть метода аналитического расчета заклю чалась в том, что эффективная регистрирующая поверх­ность одного из каналов (в данном случае нейтронного счетчика) или телесный угол одного из каналов регистрации с учетом кинематики ре­акций и ограничений, накладываемых при отборе событий, отображ ал­ся в другой каінал (іпиіоініный канал), вырезая в телесном угле этого к а ­нала искомый телесный угол двух регистрируемых каналов, как  пока­зано іна рис. 3. В таком случае искомый телесный угол принимает видВ' 4T  i1eJ S d v I T n f e r d s  <в- • * " • Рп 'Ет)Ар V m s *  , ( 1 0 )A Q  =  E 7 -  A E 1A E 1AVMгдеѴм , Pm. U , 8(рм), S, Sr , G7c и Ѳп показаны на рис. 3.Расчет AQ в таком виде является типичной задачей для метода Монте-Карло. В частном случае, когда Ojt= 90° в л. с. к., эта величина существенно упрощалась. Результаты непосредственной оценки и ана­литического расчета дали хорошее совпадение в пределах 3% погреш­ности. В расчете эффективности использовалась величина телесного угла, которая была определена экспериментально. Результаты приве­дены на рис. 2 и в табл. 2 и 3.93Л И Т Е Р А Т У Р А1. R .  L .  K u r z .  T e c h n i c a l  R e p o r t  U C R L —  1 1 3 3 9  U n i v e r s i t y  o f  C a l i f o r n i a  R a d i a t i ­o n  L a b o r a t o r y ,  B e r k e l y ,  1 9 6 4 .2 .  T .  I .  G o a d i n g .  N u c l e a r  I n s t r u m e n t  a n d  M e t h o d s ,  7 ,  1 8 9  ( 1 9 6 0 ) .3 .  P .  В и л ь с о н .  Н у к л о н - н у к л о н н ы е  в з а и м о д е й с т в и я .  М . ,  « М и р » ,  1 9 6 5 .4 .  G .  I.  F r y e ,  Z .  P o s e n .  P h y s i c a l  R e v i e w ,  9 9 ,  1 3 7 5 ,  ( 1 9 5 5 ) .5 .  В .  М .  К у з н е ц о в ,  О .  И .  С т у к о в ,  Е .  В .  Р е п е н к о ,  В .  Д .  E n o -  н е ш н и к о в ,  В .  Н .  З а б а е в ,  А .  П .  П о т ы л и ц  ы  и .  « Я д е р н а я  ф и з и к а » .  13, 1 0 4 9  ( 1 9 7 1 ) .6 .  D .  F r e y t a g ,  W .  I.  S c h w ü l e ,  R.  I.  W e d e m e y e r .  Z e i t s c h r i f t f u r P h v s i k r 1 8 5 ,  1 ( 1 9 6 5 ) .

Определение эффективности нейтронного детектора из пластического сцинтиллятора o100?200 мм

Определение эффективности нейтронного детектора из пластического сцинтиллятора o100?200 мм

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

Juelich Shared Electronic Resources

Electronic archive of Tomsk Polytechnic University

Publikationsserver der RWTH Aachen University

RWTH Publications

Crossref