Advertisement

Il Nuovo Cimento A (1965-1970)

, Volume 61, Issue 2, pp 125–172 | Cite as

A new large-acceptance and high-efficiency neutron detector for missing-mass studies

  • D. Bollini
  • A. Buhler-Broglin
  • P. Dalpiaz
  • T. Massam
  • F. Navach
  • F. L. Navarria
  • M. A. Schneegans
  • F. Zetti
  • A. Zichichi
Article

Summary

A large-acceptance and high-efficiency neutron detector is described. The sensitive surface and volume of the detector are 2.16 m2 and 0.78 m3, respectively. The detector consists of twenty-four elements of plastic scintillator, each having dimensions (100×18×18) cm3. The large volume of scintillator, in the particular geometrical arrangement chosen, allows a mean detection efficiency of about 25% in the range (70÷390) MeV neutron kinetic energy for a laboratory solid angle of 0.14 sr at 4 m radial distance. With the techniques adopted, calibrations with charged particles can be easily performed in a few hours using a low beam intensity. An interesting features of this instrument is the accuracy achieved in locating incident particles, which is ±1.4 cm for charged particles, and ±2.5 cm for neutrons. The accuracies achieved for the time-of-flight measurement are ±0.35 ns for charged particles and ±0.7 ns for neutrons. With these resolutions in the neutron time of flight and angle, the uncertainty in the missing mass is ±4 MeV for η, ±10 MeV for ω, and ±15 MeV for ϕ mesons.

Keywords

Neutron Detector Plastic Scintillator Neutron Counter Attenuation Length Neutron Time 
These keywords were added by machine and not by the authors. This process is experimental and the keywords may be updated as the learning algorithm improves.

Новый нейтронный детектор высокой эффективноти с большим дианазоном захвата для исследования недостающих масс

Riassunto

Si descrive un rivelatore di neutroni a grande accettanza ed alta efficienza. La superficie ed il volume sensibili del rivelatore sono rispettivamente 2.16 m2 e 0.78 m3. Il rivelatore consiste di ventiquattro elementi di scintillatore plastico, ciascuno avente le dimensioni (100×18×18) cm3. Il grande volume di scintillatore, nella particolare configurazione geometrica scelta, permette di ottenere una efficienza media di rivelazione di circa il 25% nell'intervallo di energia cinetica del neutrone (70÷390) MeV, coprendo un angolo solido di 0.14 sr nel laboratorio a una distanza radiale di 4 m. Con le tecniche adottate, calibrazioni con particelle cariche possono essere fatte in poche ore usando un fascio di bassa intensità. Una caratteristica interessante di questo strumento è la precisione ottenuta nella localizzazione di particelle incidenti; essa à di ±1.4 cm per particelle cariche e di ±2.5 cm per neutroni. Le precisioni ottenute nella misura del tempo di volo sono ±0.35 ns per particelle cariche e ±0.7 ns per neutroni. Con queste risoluzioni nel tempo di volo e nell'angolo del neutrone, l'incertezza sul difetto di massa risulta essere ±4 MeV per il mesone η, ±10 MeV per il mesone ω, ±15 MeV per il mesone ϕ.

Preview

Unable to display preview. Download preview PDF.

Unable to display preview. Download preview PDF.

Literatur

  1. (1).
    A. Buhler-Broglin, P. Dalpiaz, T. Massam, F. L. Navarria, M. A. Schneegans, F. Zetti andA. Zichichi:Nuovo Cimento,49 A, 183 (1967).ADSCrossRefGoogle Scholar
  2. (2).
    D. Bollini, A. Buhler-Broglin, P. Dalpiaz, T. Massam, F. Navach, F. L. Navarria, M. A. Schneegans andA. Zichichi:Nuovo Cimento,56 A, 531 (1968).ADSCrossRefGoogle Scholar
  3. (3).
    D. Bollini, A. Buhler-Broglin, P. Dalpiaz, T. Massam, F. Navach, F. L. Navarria, M. A. Schneegans andA. Zichichi:Nuovo Cimento,56 A, 1173 (1968).ADSCrossRefGoogle Scholar
  4. (4).
    D. Bollini, A. Buhler-Broglin, P. Dalpiaz, T. Massam, F. Navach, F. L. Navarria, M. A. Schneegans andA. Zichichi:Nuovo Cimento,57 A, 404 (1968).ADSCrossRefGoogle Scholar
  5. (5).
    D. Bollini, A. Buhler-Broglin, P. Dalpiaz, T. Massam, F. Navach, F. L. Navarria, M. A. Schneegans andA. Zichichi:Nuovo Cimento,58 A, 289 (1968).ADSCrossRefGoogle Scholar
  6. (6).
    G. Charpak, L. Dick andL. Feuvrais:Nucl. Instr. Meth.,15, 323 (1962).CrossRefGoogle Scholar
  7. (7).
    V. Alles-Borelli, D. Bollini, P. Dalpiaz, E. Fiorentino, T. Massam, L. Monari, F. Palmonari, F. Zetti andA. Zichichi:Measurement of wave and group velocity in plastic scintillator, to be published inNuovo Cimento.Google Scholar
  8. (8).
    G. Brautti, G. Fidecaro, T. Massam, M. Morpurgo, Th. Muller, G. Petrucci, E. Rocco, P. Schiavon, M. A. Schneegans andA. Zichichi:Nuovo Cimento,38, 1861 (1965).CrossRefGoogle Scholar
  9. (9).
    E. Gatti andV. Svelto:Nucl. Instr. Meth.,43, 248 (1966);W. J. McDonald andD. A. Gedcke:Internal Report of the Nuclear Research Centre, University of Alberta, Edmonton, Canada (April 10, 1967).CrossRefGoogle Scholar
  10. (10).
    P. Dalpiaz, G. Fortunato, T. Massam, F. Zetti andA. Zichichi:Proceedings of the International Symposium on Electron and Positron Storage Rings, Saclay, 26–30 September 1966, p. V-6-1.Google Scholar
  11. (11).
    R. J. Kurz: UCRL-11339 (1964).Google Scholar
  12. (12).
    C. E. Wiegand, T. Elioff, W. B. Johnson, L. B. Auerbach, J. Lach andT. Ypsilantis:Rev. Sci. Instr.,33, 526 (1962).ADSCrossRefGoogle Scholar
  13. (13).
    G. Gatti, P. Hilmann, W. C. Middelkoop, T. Yamagata andE. Zavattini:Nucl. Instr. Meth.,29, 77 (1964).CrossRefGoogle Scholar
  14. (14).
    D. G. Crabb, J. G. McEwen, E. G. Auld andA. Langsford:Nucl. Instr. Meth.,48, 87 (1967).CrossRefGoogle Scholar
  15. (15).
    F. P. Brady, J. A. Jungermann, J. C. Young, J. L. Romero andP. J. Symonds:Nucl. Instr. Meth.,58, 57 (1968).CrossRefGoogle Scholar
  16. (16).
    Yu. V. Galaktionov, L. G. Landsberg andV. A. Lyubimov:Nucl. Instr. Meth.,39, 351 (1966).CrossRefGoogle Scholar
  17. (17).
    W. B. Richards, C. B. Chiu, R. D. Eandi, A. C. Helmholz, R. W. Kenney, B. J. Moyer, J. A. Poirier, R. J. Cence, V. Z. Peterson, N. K. Sehgal andV. J. Stenger:Phys. Rev. Lett.,16, 1221 (1966).ADSCrossRefGoogle Scholar
  18. (18).
    M. A. Abolins, O. I. Dahl, J. S. Danburg, D. Davies, P. Hoch, J. Kirz, D. H. Miller andR. Rader:Proceedings of the Heidelberg International Conference on Elementary Particles (Heidelberg, 1967), p. 509 and private communication.Google Scholar
  19. (19).
    H. C. Evans andE. H. Bellamy:Proc. Phys. Soc.,74, 483 (1959).ADSCrossRefGoogle Scholar

Copyright information

© Società Italiana di Fisica 1969

Authors and Affiliations

  • D. Bollini
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
  • A. Buhler-Broglin
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
  • P. Dalpiaz
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
  • T. Massam
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
  • F. Navach
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
  • F. L. Navarria
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
  • M. A. Schneegans
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
  • F. Zetti
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
  • A. Zichichi
    • 1
    • 2
    • 3
    • 4
  1. 1.CERNGeneva
  2. 2.Istituto di Fisica dell'UniversitàBologna
  3. 3.Istituto Nazionale di Fisica NucleareSezione di BolognaBolognaItaly
  4. 4.Centre de Recherches NucléairesStrasbourg

Personalised recommendations