Hidden neutron cross section in a multi-detector chamber based on EJ-309 scintillator

Проведено численное моделирование нейтронного кросс-тока в многодетекторной сферической камере с цилиндрическими детекторами на основе органического сцинтиллятора EJ-309 в диапазоне энергий 100–4800 кэВ. На основе двумерных H-карт, учитывающих только энергию, переданную протонам, предложена методика разделения фоновых событий на четыре зоны. Выделена компонента скрытого кросс-тока — события, для которых сигнал в целевом детекторе лежит ниже амплитудного порога дискриминации, а в соседнем — выше. Показано, что повышение порога не подавляет скрытый кросс-ток, а приводит к переклассификации видимых событий в скрытые, ухудшая диагностируемость фона. Установлено, что в межрезонансных областях скрытый кросс-ток составляет 4–16% от полного H-кросс-тока, а на резонансах упругого n-C рассеяния (2079, 2819, 3580 и 4200 кэВ) возрастает до 28–30%. Введен коэффициент селективности порога, обосновывающий оптимальность минимально возможного порога (~ 50 кэВ по шкале протонов). Для практической оценки скрытого фона по экспериментальным данным предложен коэффициент скрытого фона HBR, составляющий 0.2–0.6% вне резонансов и достигающий 1.7–1.9% на резонансах углерода. Данный метод позволяет количественно оценивать число фоновых событий в «слепой зоне» без проведения полного моделирования установки.