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Performance characteristics of a tungsten collimator and UVTRON flame sensor in the detection of alpha-induced radioluminescence
Radiation Physics and Chemistry ( IF 2.9 ) Pub Date : 2020-12-01 , DOI: 10.1016/j.radphyschem.2020.109197
Kelum A.A. Gamage , Anita J. Crompton , Alex Jenkins , Steven Bell , Divyesh Trivedi

Abstract It has been established that the UVTRON flame sensor (Hamamatsu) can detect alpha-induced radioluminescence, but that the presence of gamma and beta radiation both interfere with this detection. A UVTRON was placed inside a tungsten collimator and exposed to a range of radioisotopes, 210Po, 241Am, 137Cs, 90Sr and 60Co, to investigate the effect of shielding the UVTRON. The collimator is a cylinder with a hole in the curved wall to allow light and particles to access the interior, without providing a direct shine path to the UVTRON sensor. Ultraviolet C (wavelength 180–280 nm) radioluminescence is reflected onto the UVTRON sensor using a UVC reflecting mirror. It was found that the collimator does not affect the low background count of the UVTRON, but that it does greatly reduce the UVC signal reaching the UVTRON from an alpha source. For example, the collimator reduced the signal by 94% at 60 mm, and 78% at 120 mm, where the signals were still far greater than the background (88 and 84 times background respectively). Beta particles entering the collimator, although not directly impacting on the UVTRON, do increase the count, likely due to bremsstrahlung radiation. The collimator attenuates gamma radiation dependent on the gamma energy, but as expected, does not block it. When using more than one source, the count is cumulative and therefore it may be possible to determine the presence of UVC radioluminescence through subtraction of the gamma and beta element of the signal. The results and findings of the experiments carried out are presented herewithin.

中文翻译:

钨准直器和UVTRON火焰传感器在α诱导辐射发光检测中的性能特征

摘要 已经确定 UVTRON 火焰传感器 (Hamamatsu) 可以检测 α 诱导的辐射发光,但是 γ 和 β 辐射的存在都会干扰这种检测。将 UVTRON 放置在钨准直器内并暴露于一系列放射性同位素 210Po、241Am、137Cs、90Sr 和 60Co,以研究屏蔽 UVTRON 的效果。准直器是一个圆柱体,在弯曲的壁上有一个孔,可以让光和粒子进入内部,而无需为 UVTRON 传感器提供直接照射路径。使用 UVC 反射镜将紫外线 C(波长 180–280 nm)辐射发光反射到 UVTRON 传感器上。发现准直器不会影响 UVTRON 的低背景计数,但它确实大大减少了从 alpha 源到达 UVTRON 的 UVC 信号。例如,准直器在 60 mm 处将信号降低了 94%,在 120 mm 处降低了 78%,此时信号仍远大于背景(分别为背景的 88 倍和 84 倍)。进入准直器的 Beta 粒子虽然不会直接影响 UVTRON,但确实会增加计数,这可能是由于轫致辐射所致。准直器根据伽马能量衰减伽马辐射,但正如预期的那样,不会阻挡它。当使用多个源时,计数是累积的,因此可以通过减去信号的 γ 和 β 元素来确定 UVC 辐射发光的存在。所进行的实验的结果和发现在本文中呈现。其中信号仍然远大于背景(分别是背景的 88 倍和 84 倍)。进入准直器的 Beta 粒子虽然不会直接影响 UVTRON,但确实会增加计数,这可能是由于轫致辐射所致。准直器根据伽马能量衰减伽马辐射,但正如预期的那样,不会阻挡它。当使用多个源时,计数是累积的,因此可以通过减去信号的 γ 和 β 元素来确定 UVC 辐射发光的存在。所进行的实验的结果和发现在本文中呈现。其中信号仍然远大于背景(分别是背景的 88 倍和 84 倍)。进入准直器的 Beta 粒子虽然不会直接影响 UVTRON,但确实会增加计数,这可能是由于轫致辐射所致。准直器根据伽马能量衰减伽马辐射,但正如预期的那样,不会阻挡它。当使用多个源时,计数是累积的,因此可以通过减去信号的 γ 和 β 元素来确定 UVC 辐射发光的存在。所进行的实验的结果和发现在本文中呈现。准直器根据伽马能量衰减伽马辐射,但正如预期的那样,不会阻挡它。当使用多个源时,计数是累积的,因此可以通过减去信号的 γ 和 β 元素来确定 UVC 辐射发光的存在。所进行的实验的结果和发现在本文中呈现。准直器根据伽马能量衰减伽马辐射,但正如预期的那样,不会阻挡它。当使用多个源时,计数是累积的,因此可以通过减去信号的 γ 和 β 元素来确定 UVC 辐射发光的存在。所进行的实验的结果和发现在本文中呈现。
更新日期:2020-12-01
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