MEASUREMENT OF FAST NEUTRON FLUENCE BY SEMICONDUCTOR DETECTOR

FIELD: physics.SUBSTANCE: this method comprises plotting of semiconductor detector current-voltage curve before and after irradiation. This detector represents a planar silicon detector of high-resistance single-crystal n- or p-conductance silicon with p-n junction and initial resistivity ? > 1 kOhm×cm. Irradiation with fast neutron unknown fluence and determination of fast neutron unknown fluence via increment of detector volumetric thermal generation (dark) reverse current are effected owing to formation therein of radiation effects caused by fast neutrons. Fast neutron fluence is defined by the formula:where: ? (cm) is equivalent fluence with energy of 1 MeV, ?I = (I-I) (A) is measured increment of detector volumetric thermal generation (dark) reverse current, Iis detector current before radiation at full depletion voltage reduced to temperature +20°C, Iis detector current after radiation at full depletion voltage reduced to temperature +20°C, ?= (5±0.5)×10(A/cm) is current constant of silicon radiation damages for fast neutrons with energy of 1 MeV at +20°C without allowance for self-annealing, V = d×S (cm) is detector volume ay full depletion voltage, d is detector depth (to be measured) (cm), S is detector active area (cm) (p-n junction area known from detector topology).EFFECT: expanded measurement range (10-10cm) at unknown spectrum, no calibration of detector. Изобретение относится к области радиационных технологий, а также к исследованиям, созданию и эксплуатации ядерных установок и ускорителей. Технический результат - повышение динамического диапазона измерений флюенса быстрых нейтронов (10-10см), отсутствие калибровка детектора, возможность измерения эквивалентного флюенса быстрых нейтронов с энергией 1 МэВ при неизвестном спектре. Способ включает измерение вольтамперной характеристики (ВАХ) полупроводникового детектора до и после облучения, в качестве которого используется планарный кремниевый детектор из высокоомного монокристаллического кремния n- или p-типа проводимости с p-n переходом и исходным удельным сопротивлением ρ>1 кОм×см, облучение неизвестным флюенсом быстрых нейтронов, определение флюенса быстрых нейтронов по приращению объемного термогенерационного (темнового) обратного тока детектора за счет образования в нем электрически активных радиационных дефектов от быстрых нейтронов, причем флюенс быстрых нейтронов определяют по формуле:, где: Ф (см) - эквивалентный флюенс быстрых нейтронов с энергией 1 МэВ, ΔI=(I-I) (A) - измеренное пр