Earticle

현재 위치 Home

Original Research

Digital n-γ Pulse Shape Discrimination in Organic Scintillators with a High-Speed Digitizer

첫 페이지 보기
  • 발행기관
    대한방사선방어학회 바로가기
  • 간행물
    방사선방어학회지 KCI 등재 바로가기
  • 통권
    VOLUME 44 NUMBER 2 (2019.06)바로가기
  • 페이지
    pp.53-63
  • 저자
    Chanho Kim, Jung-Yeol Yeom, Geehyun Kim
  • 언어
    영어(ENG)
  • URL
    https://www.earticle.net/Article/A356536

원문정보

초록

영어
Background: As neutron fields are always accompanied by gamma rays, it is essential to distinguish neutrons from gamma rays in the detection of neutrons. Neutrons and gamma rays can be separated by pulse shape discrimination (PSD) methods. Recently, we performed characterization of a stilbene scintillator detector and an EJ-301 liquid scintillator detector with a highspeed digitizer DT5730 and investigated optimized PSD variables for both detectors. This study is for providing a basis for developing fast neutron/gamma-ray dual-particle imager. Materials and Methods: We conducted PSD experiments using stilbene scintillator and EJ- 301 liquid scintillator and evaluated neutron and gamma ray discriminability of each PSD method with a 137Cs gamma source and a 252Cf neutron source. We implemented digital signal processing techniques to apply two PSD methods – the charge comparison (CC) method and the constant time discrimination (CTD) method – to distinguish neutrons from gamma rays. We tried to find optimized PSD variables giving the best discriminability in a given experimental condition. Results and Discussion: For the stilbene scintillator detector, the charge comparison method and the constant time discrimination method both delivered the PSD FOM values of 1.7. For the EJ-301 liquid scintillator detector, both PSD methods delivered the PSD FOM values of 1.79. With the same PSD variables, PSD performance was excellent in 300 ±100 keVee, 500 ±100 keVee, and 700 ±100 keVee energy regions. This result shows that we can achieve an effective discrimination of neutrons from gamma rays using these scintillator detector systems. Conclusion: We applied both PSD methods to a stilbene and a liquid scintillator and optimized the PSD performance represented by FOM values. We observed a good separation performance of both scintillators combined with a high-speed digitizer and digital PSD. These results will provide reference values for the dual-particle imager we are developing, which can image both fast neutrons and gamma rays simultaneously.

목차

ABSTRACT
Introduction
1. Experimental Setup
Materials and Methods
1. Charge comparison (CC) method
2. Constant time discrimination (CTD)
3. Figure of Merit (FOM)
4. PSD parameter optimization
Discussion and Results
Conclusion
Acknowledgements
References

키워드

Pulse shape discrimination Stilbene scintillator EJ-301 liquid scintillator Digital signal processing Dual-particle imager

저자

  • Chanho Kim [ Department of Bioengineering, Korea University, Seoul, Korea ]
  • Jung-Yeol Yeom [ Department of Bioengineering, Korea University, Seoul, Korea ]
  • Geehyun Kim [ Department of Nuclear Engineering, Sejong University, Seoul, Korea ] Corresponding Author

참고문헌

자료제공 : 네이버학술정보

간행물 정보

발행기관

  • 발행기관명
    대한방사선방어학회 [Korean Association For Radiation Protection]
  • 설립연도
    1975
  • 분야
    자연과학>기타자연과학
  • 소개
    회원 상호간의 협조와 친목을 도모함으로써 방사선방어에 관한 제반연구 및 발전에 이바지함을 물론 학술의 국제교류 및 국제학술단체와의 상호협력 증진에 기여함을 목적으로 하며, 이 목적을 달성하기 위하여 다음 각 호의 사업을 한다. 1. 방사선방어에 관한 학술연구발표회 및 강연회 등의 개최 2. 학회지 및 방사선방어에 관한 학술간행물의 발행 및 배포 3. 방사선방어에 관한 학술의 국제교류 및 협력 4. 방사선방어에 관한 국제학술자료의 조사, 수집 및 번역 5. 방사선방어에 관한 조사 및 연구용역 6. 회원의 연구활동을 위한 제반협조 7. 기타 본 학회의 목적 달성에 필요한 사항

간행물

  • 간행물명
    방사선방어학회지 [Journal of Radiation Protection and Research]
  • 간기
    계간
  • pISSN
    2508-1888
  • 수록기간
    1976~2026
  • 등재여부
    KCI 등재,SCOPUS
  • 십진분류
    KDC 559 DDC 629

이 권호 내 다른 논문 / 방사선방어학회지 VOLUME 44 NUMBER 2

    피인용수 : 0(자료제공 : 네이버학술정보)

    함께 이용한 논문 이 논문을 다운로드한 분들이 이용한 다른 논문입니다.

      페이지 저장