Design and construction of an extended range bonner spectrometer

 

A. Varela^a, R. Policroniades^a, G. Murillo^a, E. Moreno^a, E. Chávez^b, A. Huerta^b, E. Andrade^b, and M.E. Ortiz^b

 

^a Laboratorio del Acelerador Tandem, Instituto Nacional de Investigaciones Nucleares, Apartado postal 18–1027, México, D.F., México.

^b Instituto de Física, Universidad Nacional Autónoma de México, Apartado postal 20–364, México, D.F., México.

 

Recibido el 10 de marzo de 2010
Aceptado el 31 de agosto de 2010

 

Abstract

In this work we describe the design and construction of an extended range Bonner Sphere Spectrometer (BSS) intended to be used in the measurement of the energy spectra of neutrons produced by cosmic radiation. A single BSS spectrometer designed and constructed by us, has been used for a long time as neutron monitor at the tandem accelerator of the National Institute for Nuclear Research (ININ, México). The extended spheres added are 10 and 6 inch diameters with copper, bismuth and lead as inner shells. The measurements are to be initiated at the Physics Institute UNAM México (IFUNAM) and at the Mexican Nuclear Center, near 3000 meters high.

Keywords: cosmic–ray neutrons; Bonner sphere spectrometer; neutron detector.

 

Resumen

En este trabajo se describe el diseño y la construcción de un espectrómetro de Bonner extendido (BSS) el cual va a ser usado en la medida del espectro de energía de los neutrones producidos por la radiación cósmica. Un espectrómetro de Bonner convencional diseñado y construido en el laboratorio del acelerador tandem del ININ, se ha usado como monitor por mucho tiempo y al cual se le han agregado esferas extendidas de 10 y 6 pulgadas de diámetro con cascarones de cobre, plomo y bismuto, dentro del polietileno. Las medidas están por ser iniciadas en el Instituto de Física de la UNAM y en el Centro Nuclear de México a una altura aproximada de 3000 metros.

Descriptores: Neutrones cósmicos; espectrómetro Bonner; detector de neutrones rápidos.

 

PACS: 29.30.Hs

 

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References

1. R.L. Bramblett, R.J. Ewing, and T.W.A Bonner, Nucl. Instrum. and Meth. 9 (1960) 1.         [ Links ]

2. S.A. McGuire, Los Alamos Nat. Lab. Report La–3435 (1965).         [ Links ]

3. D.J. Thomas, A.V. Alevra, Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A 476 (2002) 12.         [ Links ]

4. V. Mares and H. Schraube, Nucl. Instrum. and Meth. A 337 (1994) 461.         [ Links ]

5. D. Nachtigall and G. Burger, Dose equivalent determinations in neutron fields by moderator techniques (Ed. F.H. Attix, Academic Press 1972, New York USA).         [ Links ]

6. B. Wiegel and A.V. Alevra, Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A 476 (2002) 36.         [ Links ]

7. G. Leuthold, V. Mares, W. Ruhm, E. Weitzenegger, and H.G. Paretzke, Radiat. Prot. Dosim. 126 (2007) 506.         [ Links ]

8. M. Hajek, T. Berger, W. Schoner, and N. Vana, Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A 476 (2002) 69.         [ Links ]

9. W. Lhomann, R. Kopp, and R. Voss, Energy loss of muons in the energy range 1–10000 GeV (Document CERN 85–03).         [ Links ]

10. D.E. Gromm and H.V.M. Mokhov, Atomic Data Tables 78 (2001) 183.         [ Links ]