ประสิทธิภาพของหัววัดนิวตรอนจาก Gas Electron Multiplier (GEM) โดยการใช้ตัวเปลี่ยนนิวตรอนประเภทก๊าซ (Gaseous Neutron Converters)

บทคัดย่อ

ในปัจจุบัน ได้มีการประยุกต์ใช้อนุภาคนิวตรอนในงานต้านต่างๆ อย่างแพร่หลาย เช่น งานวิจัย ทางฟิสิกส์นิวเคลียร์ การใช้งานด้านการแพทย์ ด้านการเกษตรและอื่นๆ เป็นต้น ซึ่งหัววัดอนุภาค นิวตรอน นับเป็นเครื่องมือทางวิทยาศาสตร์ที่มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการนำอนุภาคนิวตรอนไปใช้ ประโยชน์ให้บรลุตามวัตถุประสงค์ งนวิจัยนี้ศึกษาความเป็นไปได้ในการนำหัววัด Gas Electron Multiplier (GEM)มาประยุกต์ใช้ในการวัดอนุภาคนิวตรอนโดยการใช้ตัวเปลี่ยนนิวตรอนชนิดก๊ซ (Gaseous Neutron Converters) โดยได้มีการพิจารณาศึกษาตัวเปลี่ยนนิวตรอนชนิดก๊ซจำนวน 3 ชนิดคือ ก๊ชผสมระหว่างฮีเลียม/คาร์บอนไดออกไซด์ (He/C02) ในอัตราส่วน 80:20 และ 70:30 และ ก๊ซผสมระหว่างไอโซบิวเทนฮีเลียม/คาร์บอนไดออกไซต์ (C4H10/He/C02) ในอัตราส่วน 7:70:23 โดยศึกษาเปรียบทียบถึงความสามารถในการนับวัดและขนาดของสัญญาณของก๊ซผสมทั้งสามชนิด นอกจากนี้ งานวิจัยได้มีการศึกษาถึงคุณสมบัติการวัดที่เปลี่ยนไปเมื่อระยะห่างระหว่างแผ่นดริฟท์ (Dit cathode) และแผ่น GEM (GEM fil) มีการเปลี่ยนแปลงจาก 3 มม. เป็น 5 มม. ซึ่งผลการวิจัย พบว่าหัววัด GEM ที่มีการใช้ตัวเปลี่ยนนิวตรอนชนิดก๊ซทั้งสามชนิด สามารถทำการตรวจวัดนิวตรอน พลังงานสูง (Fast neutrons) ได้ โดยค่านับวัดและขนาดสัญญาณมีค่าสูงขึ้นเมื่อความต่างศักย์ไฟฟ้า ที่ให้กับหัววัดมีค่าสูงขึ้น โดยก๊ซผสม He/C02 อัตราส่วน 80:20 มีค่านับวัตและขนาดสัญญาณที่สูง กว่ากำชผสมชนิดอื่นๆ แต่ทั้งนี้ พบว่าก๊ซผสม He/ CO2อัตราส่วน 80:20 มีขนาดของสัญญาณพื้น หลัง (Background) ที่สูงกว่าก๊ซผสมชนิดอื่นๆ ประมาณ 20% ในขณะที่เมื่อมีการเปลี่ยนระยะห่าง ระหว่างแผ่นตริฟท์ (Dift cathode) และแผ่น GEM (GEM foil) พบว่าที่ระยะห่าง 5 มม. มีค่านับวัต และขนาดสัญญาณที่สูงกว่าระยะห่าง 3 มม. ผลของงานวิจัยนี้ สามารถนำไปต่อยอตในงานวิจัยอื่นๆ ต่อไป เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพของหัววัด GEM ในการวัดอนุภาคนิวตรอนให้สูงขึ้น

คำสำคัญ