Μελέτη ακτινοβολημένων ανιχνευτών VERDI με σύστημα μείωσης συνεχούς υποστρώματος Compton Suppression

Βασιλική, Αναγνωστοπούλου; Vasiliki, Anagnostopoulou

dc.contributor.author	Βασιλική, Αναγνωστοπούλου	el
dc.contributor.author	Vasiliki, Anagnostopoulou	en
dc.date.accessioned	2022-10-31T10:28:58Z
dc.date.available	2022-10-31T10:28:58Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/56044
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.23742
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	γ-φασματοσκοπία	el
dc.subject	Τεχνολογία σύντηξης	el
dc.subject	Συστήματα Compton Suppression	el
dc.subject	Ανιχνευτές VERDI	el
dc.subject	Νετρονική ενεργοποίηση	el
dc.subject	Gamma-spectroscopy	en
dc.subject	Fusion technology	en
dc.subject	Compton Suppression Systems	en
dc.subject	VERDI detectors	en
dc.subject	Neutron activation analysis	en
dc.title	Μελέτη ακτινοβολημένων ανιχνευτών VERDI με σύστημα μείωσης συνεχούς υποστρώματος Compton Suppression	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Πυρηνική Φυσική	el
heal.classification	Nuclear Physics	en
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2022-07-13
heal.abstract	Τα συστήματα Compton Suppression (CSS) έχουν αναπτυχθεί με στόχο τη μείωση του συνεχούς υποστρώματος στις μετρήσεις γ-φασματοσκοπίας ώστε να βελτιωθεί η πιθανότητα ανίχνευσης φωτοκορυφών με χαμηλό ρυθμό κρούσεων. Ο τρόπος με τον οποίο το επιτυγχάνουν είναι ο συνδυασμός ενός πρωτεύοντα ανιχνευτή υψηλής διακριτικής ικανότητας με έναν δευτερεύοντα ανιχνευτή υψηλής απόδοσης με στόχο την καταγραφή των γεγονότων σκέδασης στον δευτερεύοντα και απόρριψής τους στον πρωτεύοντα. Το παραγόμενο φάσμα έχει μειωμένο συνεχές υπόστρωμα Compton και επιτρέπει την ανίχνευση φωτοκορυφών που δεν είναι ορατές μέσω των συμβατικών γ-φασματοσκοπικών μεθόδων. Στην παρούσα εργασία αξιοποιείται το CSS στο εργαστήριο του ερευνητικού αντιδραστήρα του ΙΠΡΕΤΕΑ στο ΕΚΕΦΕ «Δημόκριτος» που αποτελείται από έναν πρωτεύοντα ανιχνευτή HPGe σχετικής απόδοσης 40% κι έναν δευτερεύοντα ανιχνευτή NaI. Το σύστημα αυτό χρησιμοποιείται για την ανάλυση προϊόντων ενεργοποίησης σε ανιχνευτές VERDI, οι οποίοι έχουν αναπτυχθεί από την Ομάδα Τεχνολογίας Σύντηξης του ΙΠΡΕΤΕΑ και αποτελούνται από προστατευτική κάψουλα υψηλών αντοχών και χαμηλής ενεργοποίησης, εντός της οποίας εσωκλείονται μεταλλικά ελάσματα γνωστής μάζας. Οι ανιχνευτές VERDI παρέχουν μια καινοτόμο προσέγγιση στη μέτρηση του πλήθους και της ενεργειακής κατανομής νετρονίων στο αντίξοο περιβάλλον του αντιδραστήρα σύντηξης. Η μελέτη των ακτίνων-γ που εκπέμπονται κατά την αποδιέγερση των ενεργοποιημένων υλικών των ανιχνευτών επιτρέπει την ανασύνθεση του φάσματος και της ροής των νετρονίων που έχουν δεχθεί. Καθώς ο ακριβής προσδιορισμός αυτών των παραμέτρων είναι ιδιαίτερης σημασίας στη μελέτη και το σχεδιασμό μελλοντικών αντιδραστήρων σύντηξης, η αξία των ανιχνευτών VERDI αποδεικνύεται πολύτιμη. Οι ανιχνευτές VERDI που αναλύονται στην εργασία ήταν ακτινοβολημένοι με πηγή πλάσματος δευτερίου-δευτερίου (D-D) στο Joint European Torus (JET). Στο πλαίσιο αυτό, διερευνάται η βελτίωση που εισάγει στην ανιχνευτική ικανότητα της διάταξης το σύστημα Compton Suppression για τη μελέτη τέτοιων δειγμάτων. Επίσης υπολογίζεται η ενεργότητα των ανιχνευτών στο τέλος της ακτινοβόλησης - μέγεθος καθοριστικό για την ανασύνθεση του φάσματος των νετρονίων στη συνέχεια - και συγκρίνονται οι υπολογισμοί αυτοί με υπάρχοντα δεδομένα από προηγούμενες αναλύσεις των ίδιων δειγμάτων. Τα αποτελέσματα της παρούσας εργασίας παρέχουν σημαντικά πειραματικά δεδομένα, τα οποία θα χρησιμοποιηθούν για την επιβεβαίωση των υπολογιστικών εργαλείων και κωδίκων που αξιοποιούνται στο JET και σε μελέτες τεχνολογίας σύντηξης.	el
heal.abstract	Compton Suppression Systems (CSS) have been developed to reduce the Compton continuum in gamma-spectroscopy measurements, offering enhanced detection possibilities for low count rate photopeaks. This is achieved by means of a primary detector coupled to a secondary high efficiency detector which collects and rejects signals caused by photons incident on the secondary detector due to Compton scattering on the primary one. The signal created in this process has a suppressed continuum and thus accentuates peaks which are otherwise indetectable with ordinary gamma spectroscopic methods. In the present work, the Compton Suppression System in the laboratory of INRASTES at NCSR “Demokritos” is employed for the analysis of activation products in VERDI detectors, developed by the Fusion Technology Group at INRASTES. Consisting of a robust, low activation capsule, these specimens offer a novel approach in the placement of metallic foils - suitable for neutron activation measurents - in the harsh environment of a fusion device. The study of the gamma rays resulting from their de-excitation allows for the reconstruction of the neutron energy spectrum and neutron flux that they have received. The accurate determination of these parameters is highly important in the design and study of future fusion reactors with the ultimate goal of energy production from such systems. The VERDI detectors studied in this work were irradiated in a deuterium-deuterium (D-D) plasma source at the Joint European Torus (JET). In this scope, the improvement of the detection capabilities using a Compton Suppression System to study these specimens is investigated. Another aspect of the present thesis is the calculation of the induced radioactivity of the VERDI detectors at the end of irradiation, which is a very important factor for the reconstruction of the neutron spectrum and the comparison of these results with existing analyses of the same samples. The results from this project provide important experimental data that will be used for the validation of computational tools and codes used at JET and in fusion technology studies.	en
heal.advisorName	Μιχαήλ, Κόκκορης	el
heal.committeeMemberName	Θεοδώρα, Βασιλοπούλου	el
heal.committeeMemberName	Μαρία, Διακάκη	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Εφαρμοσμένων Μαθηματικών και Φυσικών Επιστημών. Τομέας Φυσικής	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	127 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false