E!10978 A Novel Dual Neutron Gamma Sensor

Vi har i I NGSduo prosjektet utviklet en detekor som er følsom både for gamma og nøytronstråling og som kan skille mellom disse. Deteksjon av gamma og nøytronstråling er viktig for overvåking av kjernefysiske anlegg og prosesser spesielt for å hindre at radioaktivitet kommer på avveie ellers spres i naturen. Siden nøytroner ikke har elektrisk ladning er de vanskelige å detektere. Vanligvis benyttes detektorer basert på en sjelden isotop av helium, 3He, som ikke finnes naturlig på jorda men som er et biprodukt ved fremstilling av kjernefysiske våpen. 3He er derfor ikke tilgjenglig som vanlig handelsvare. Et viktig moment er derfor å kunne tilby detektorer som ikke er avhengige av 3He. NGSduo konseptet er også en videreutvikling av vår eksisterende ComtonVision detektor. Comptonvision benytter kadmium sink tellurid halvleder, CZT, til å detektere gamma stråling. CZT materialet har egenskaper som gjør det spesielt egnet til gammastråle deteksjon med meget høy følsomhet og presisjon. I NGSduo har vi lagt til et materiale som gjør at detektoren også blir følsom for nøytroner. siden CZT materialet gir meget stor presisjon i målingene kan vi skille mellom gamma og nøytronstråling hvilket er viktig i mange anvendelser.

We have achieved: 1: Development of. a high resolution room temperature operation gamma ray spectrometer 2: We have developed a prototype neutron and gamma ray spectrometer based on the technology from 1 3: The operation of the gamma ray and neutron spectrometers have been demonstrated under lab conditions 4: A filed trial demonstrator was developed, but not yet tested under realistic conditions 5: Imaging and reconstruction software were developed, but not yet demonstrated under realistic conditions. 6: The gamma spectrometer has been commercialised as an spectroscopic imaging core and is an active product of Integrated Detector Electronics AS

a)Our project is driven by both a commercial and a legislative needs which we see as a significant opportunity toourselves andour current and perspective partners. Traditionally neutrons have been detected using 3He gas in Geiger-Muller tubes. 3He is extremely rare on the earth surface and has been available almost exclusively as a byproduct of the manufacture of nuclear weapons using tritium. 3He is the decay product of Tritium. For this reason, 3He is not a traded product and is strictly controlled by governments. Recent reductions to the nuclear weapons arsenals have led to the notion that the existing supplies of 3He are falling down rapidly and there is a recognised legislative needin Europe and the USA to find a suitable substitute. Our approach is to build on the success of our most current instrument, the ComptonVision (developed with the help of the Eurostars program).ComtonVision combines the best available room temperature detectors with electronic trough the Compton effectbased on the use of CZT (Cadmium Zinc Teluride).CZT is a semi-conductor crystal that has the advantage of being able to produce very accurate sensors in terms of spectral resolution (<1% @662 keV) without requiring cryogenic cooling, which is required by competitive technologies e.g. high purity germanium sensors.This gives the instrument excellent isotope identification properties combined with location and dose rate information. Adding neutron detection capability to the instrument expands its usability for the customers as they now also will be able to detect also fissile materials.