Demonstration of coded-aperture fast-neutron imaging based on Timepix detector

Autor: C. Frangville, R. Abou Khalil, J. Venara, Frederick Carrel, C. Lynde, A. Sardet, Vincent Schoepff, Z. El Bitar, R. Woo, M. Ben Mosbah
Přispěvatelé: Laboratoire d'Intégration des Systèmes et des Technologies (LIST), Direction de Recherche Technologique (CEA) (DRT (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), CEA Cadarache, Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA), Institut Pluridisciplinaire Hubert Curien (IPHC), Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Université de Strasbourg (UNISTRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire Capteurs et Architectures Electroniques (LCAE), Département Métrologie Instrumentation & Information (DM2I), Laboratoire d'Intégration des Systèmes et des Technologies (LIST (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Direction de Recherche Technologique (CEA) (DRT (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay-Laboratoire d'Intégration des Systèmes et des Technologies (LIST (CEA)), Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives (CEA)-Université Paris-Saclay, ORANO, Université de Strasbourg (UNISTRA)-Université de Haute-Alsace (UHA) Mulhouse - Colmar (Université de Haute-Alsace (UHA))-Institut National de Physique Nucléaire et de Physique des Particules du CNRS (IN2P3)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), European Project: 653323,H2020,H2020-BES-2014,C-BORD(2015), Université de Strasbourg (UNISTRA)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2018
Předmět:
Nuclear and High Energy Physics
Physics::Instrumentation and Detectors
Coded-aperture imaging
neutron imaging
Nuclear Theory
[PHYS.NEXP]Physics [physics]/Nuclear Experiment [nucl-ex]
7. Clean energy
01 natural sciences
Nuclear decommissioning
030218 nuclear medicine & medical imaging
Timepix detector
03 medical and health sciences
neutron
0302 clinical medicine
Optics
0103 physical sciences
Neutron detection
Neutron
[PHYS.PHYS.PHYS-INS-DET]Physics [physics]/Physics [physics]/Instrumentation and Detectors [physics.ins-det]
Coded aperture
Fast neutrons
Nuclear Experiment
Instrumentation
nuclear instrumentation
Physics
[PHYS]Physics [physics]
010308 nuclear & particles physics
business.industry
Special nuclear material
Neutron imaging
Detector
Neutron temperature
Semiconductor pixel detector timepix
13. Climate action
radioactivity
ionizing radiation
business
MCNP6
Zdroj: Nucl.Instrum.Meth.A
2018 Symposium on Radiation Measurements and Applications
2018 Symposium on Radiation Measurements and Applications, Jun 2018, Ann Arbor, United States. pp.161373, ⟨10.1016/j.nima.2018.10.051⟩
Popis: Localization of radioactive hot spots is an important issue for nuclear industry (decommissioning, waste management, radiation protection) as well as for Homeland Security applications (non-proliferation of special nuclear material and management of nuclear accidents) or for nuclear research (Gen IV and fusion reactors). Seeking out the fast-neutron emission is of great interest as an alternative to only-gamma imaging techniques. This work presents a highly compact (19 × 14 × 15 cm3, 2.2 kg) fast-neutron imager based on a MURA coded-aperture and a Timepix detector equipped with a specific converter layer. Neutron detection is obtained by adding a conversion layer of paraffin, sensitive to fast neutrons, on the Timepix detector. This semiconductor pixel detector is capable of identifying the charged particles (protons in our case) resulting from the neutron interactions. This paper describes the design and characterization of the main building blocks of our fast-neutron imager. First experimental demonstration of the prototype version will be also presented.
Databáze: OpenAIRE
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