Os neutrões, sendo uma radiação não ionizante, não são detectados diretamente, mas através dos produtos de reacção em materiais conversores. Apenas alguns isótopos podem ser utilizados para esse fim, sendo o 3He o mais comum. No entanto, a escassez de 3He resultou numa mudança de paradigma, e há hoje uma necessidade generalizada de detectores de neutrões sensíveis à posição (PSND, da sigla em inglês) sem 3He e com desempenho optimizado para aplicações vão da física nuclear à segurança. A European Spallation Source (ESS), actualmente em construção, é um excelente exemplo e um impulsionador desta necessidade, pois os PSNDs de alto desempenho serão essenciais para se a exploração plena do seu potencial.
O 10B é uma das alternativas mais promissoras ao 3He. No entanto, a eficiência máxima de detecção obtida com uma única camada de um conversor sólido de neutrões como o 10B4C é de apenas cerca de 5%. Como solução, a equipa da LIP propôs um novo conceito de detector baseado em RPCs revestidas com 10B4C, que aproveita a configuração natural em camadas das RPCs. A viabilidade do conceito foi demonstrada com sucesso e o trabalho desenvolvido no LIP está agora integrado no projeto de investigação Horizonte-2020 da UE, Ciência e Inovação com Neutrões na Europa em 2020 (SINE2020).
Nossos estudos demonstram que as RPCs de 10B possibilitam uma combinação única de características: elevada resolução espacial (FWHM 50%), boa modularidade de desenho, escalabilidade, robustez e baixo preço por unidade de área. Para tornar estes detectores uma tecnologia competitiva para futuras aplicações, os objetivos no futuro próximo são aumentar a taxa de contagem já demostrada (~ 103 Hz/cm2) em duas ordens de grandeza e demonstrar a obter um factor de rejeição neutrões/gamas melhor que 105.
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Participação no desenvolvimento de uma nova tecnologia de deteção de neutrões
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Autor(es): David Miguel Salvador Mendonça, José Dinis de Azevedo Beleza, Ana Filipa Correia Santos, Daniel Faus Marmelo
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Submissão: 2023-11-03, Aceitação: 2023-11-03, Publicação: 2023-11-03
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Referência: LIP-STUDENTS-23-19
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Timing resistive plate chambers for thermal neutron detection with 3D position sensitivity
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Autor(es): L. M. S. Margato, G. Canezin, A. Morozov, A. Blanco, J. Saraiva, L. Lopes, P. Fonte
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Submissão: 2023-04-05, Aceitação: 2023-04-05, Publicação: 2023-07-01
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Referência: Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. Sect. A-Accel. Spectrom. Dect. Assoc. Equip. 1052 (2023) 168267
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Development of Hybrid 10B - RPC based neutron detectors
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Autor(es): Carolina Oliveira Fernandes
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Submissão: 2022-10-19, Aceitação: 2022-10-19, Publicação: 2022-10-19
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Referência: LIP-STUDENTS-22-11
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Concept of a fast neutron detector based on 10B-RPCs
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Autor(es): A. Morozov, L.M.S. Margato, A. Blanco and D. Galaviz
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Submissão: 2022-02-01, Aceitação: 2022-02-01, Publicação: 2022-02-08
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Referência: A. Morozov et al 2022 JINST 17 P02016
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ANTS
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Anger camera-type detector simulation and experimental data processing
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