Warszawa, 26.06.2007

Warszawa, 26.06.2007

Detektory w ochronie granic

Detektory w ochronie granic

M. Moszy

M. Moszy

ń

ń

ski, A. Nassalski, A.

ski, A. Nassalski, A.

Syntfeld

Syntfeld

-

-

Ka

Ka

ż

ż

uch

uch

,

,

T. Szcz

T. Szcz

ęś

ęś

niak,

niak,

Ł

Ł

.

.

Ś

Ś

widerski

widerski

, D. Wolski,

, D. Wolski,

T. Batsch, M. Gierlik

T. Batsch, M. Gierlik

Z

Z

-

-

d Detektor

d Detektor

ó

ó

w i Elektroniki J

w i Elektroniki J

ą

ą

drowej, P

drowej, P

-

-

III

III

Instytut Problem

Instytut Problem

ó

ó

w J

w J

ą

ą

drowych,

drowych,

Ś

Ś

wierk

wierk

Zesp

Zesp

ó

ó

ł

ł

i o

i o

ś

ś

rodki wsp

rodki wsp

ó

ó

ł

ł

pracuj

pracuj

ą

ą

ce

ce

•

•

Marek Moszy

Marek Moszy

ń

ń

ski

ski

•

•

Antoni Nassalski

Antoni Nassalski

•

•

Agnieszka

Agnieszka

Syntfeld

Syntfeld

-

-

Ka

Ka

ż

ż

uch

uch

•

•

Tomasz Szcz

Tomasz Szcz

ęś

ęś

niak

niak

•

•

Ł

Ł

ukasz

ukasz

Ś

Ś

widerski

widerski

•

•

Dariusz Wolski

Dariusz Wolski

•

•

Tadeusz Batsch

Tadeusz Batsch

•

•

Andrzej Dziedzic

Andrzej Dziedzic

•

•

Krzysztof Le

Krzysztof Le

ś

ś

niewski

niewski

•

•

Wies

Wies

ł

ł

aw Czarnacki

aw Czarnacki

+ zesp

+ zesp

ó

ó

ł

•

•

Konsorcjum EURITRACK

Konsorcjum EURITRACK

•

•

ICx

ICx

Technologies (d.

Technologies (d.

Target

Target

),

),

Solingen

Solingen

•

•

Photonis

Photonis

, Francja

, Francja

•

•

IAEA, Wiede

IAEA, Wiede

ń

ń

•

•

RIT, Sztokholm

RIT, Sztokholm

•

•

Saint

Saint

-

-

Gobain

Gobain

Crystals

Crystals

, Francja

, Francja

•

•

Scionix

Scionix

, Holandia

, Holandia

•

•

Amcrys

Amcrys

-

-

H, Ukraina

H, Ukraina

ł

Granty i kontrakty

Granty i kontrakty

•

•

grant IAEA

grant IAEA

-

-

Comparative study of new scintillation

Comparative study of new scintillation

materials

materials

in application to the border detection equipment

in application to the border detection equipment

,

,

IAEA Research

IAEA Research

C

C

ontract No

ontract No

.

.

12596

12596

,

,

2003

2003

-

-

2006

2006

•

•

projekt EURITRACK

projekt EURITRACK

-

-

PRVI UE,

PRVI UE,

2004

2004

-

-

2007

2007

•

•

kontrakt

kontrakt

ICx

ICx

Technologies (d.

Technologies (d.

Target

Target

Systemelectronic

Systemelectronic

),

),

Solingen,

Solingen,

2004

2004

-

-

?

?

•

•

kontrakt z

kontrakt z

Photonis

Photonis

, Francja,

, Francja,

2003

2003

-

-

?

?

Granty i kontrakty

Granty i kontrakty

•

•

grant stosowany KBN

grant stosowany KBN

–

–

Nowe techniki detekcji neutron

Nowe techniki detekcji neutron

ó

ó

w

w

w zastosowaniach przemys

w zastosowaniach przemys

ł

ł

owych

owych

i kontroli granic,

i kontroli granic,

2007

2007

-

-

2010

2010

•

•

grant IAEA

grant IAEA

–

–

Development of new detectors for the border

Development of new detectors for the border

monitoring based on new scintillators

monitoring based on new scintillators

and

and

photodetectors

photodetectors

, z

, z

ł

ł

o

o

ż

ż

ony

ony

V.2007

V.2007

•

•

projekt NUMADE

projekt NUMADE

–

–

NUclear MAterial DEtection

NUclear MAterial DEtection

inside cargo containers

inside cargo containers

by

by

photon activation

photon activation

, z

, z

ł

ł

o

o

ż

ż

ony

ony

V.2007

V.2007

Grant IAEA

Grant IAEA

nowe detektory w kontroli granic

nowe detektory w kontroli granic

•

•

Badano:

Badano:

LaCl

LaCl

3

3

LaBr

LaBr

3

3

CdWO

CdWO

4

4

CaWO

CaWO

4

4

6

6

LiI(Eu)

LiI(Eu)

•

•

LaBr

LaBr

3

3

–

–

widmo kwant

widmo kwant

ó

ó

w

w

gamma ze

gamma ze

ź

ź

r

r

ó

ó

d

d

ł

ł

a

a

137

137

Cs

500

1500

2500

3500

10

0

10

1

10

2

10

3

10

4

10

5

10

6

N

um

b

er

of

c

ount

s

Channel number [ch]

FWHM 2.72%

Cs

Marek Moszy

Marek Moszy

ń

ń

ski

ski

marek@

marek@

ipj

ipj

.

.

gov

gov

.

.

pl

pl

Grant IAEA

Grant IAEA

nowe detektory w kontroli granic

nowe detektory w kontroli granic

6

6

LiI(Eu)

LiI(Eu)

–

–

detektor neutron

detektor neutron

ó

ó

w termicznych

w termicznych

6

6

Li + n

Li + n

→

→

α

α

+

+

3

3

H + (Q = 4.8MeV)

H + (Q = 4.8MeV)

Agnieszka

Agnieszka

Syntfeld

Syntfeld

-

-

Ka

Ka

ż

ż

uch

uch

[e-mail]

[e-mail]

Grant stosowany KBN

Grant stosowany KBN

nowe techniki detekcji neutron

nowe techniki detekcji neutron

ó

ó

w

w

BC523A

BC523A

–

–

detektor neutron

detektor neutron

ó

ó

w termicznych i pr

w termicznych i pr

ę

ę

dkich

dkich

10

10

B + n

B + n

→

→

α

α

+

+

7

7

Li + (Q = 2.3MeV) +

Li + (Q = 2.3MeV) +

γ

γ

(E = 482keV)

(E = 482keV)

•

•

ciek

ciek

ł

ł

e scyntylatory z

e scyntylatory z

10

10

B

B

do detekcji neutron

do detekcji neutron

ó

ó

w

w

Ł

Ł

ukasz

ukasz

Ś

Ś

widerski

widerski

[e-mail]

[e-mail]

Dariusz Wolski

Dariusz Wolski

[e-mail]

[e-mail]

EURITRACK

EURITRACK

EUR

EUR

opean

opean

I

I

llicit

llicit

TRA

TRA

fficking

fficking

C

C

ountermeasures

ountermeasures

K

K

it

it

•

•

95%

95%

ś

ś

wiatowego transportu

wiatowego transportu

odbywa si

odbywa si

ę

ę

drog

drog

ą

ą

morsk

morsk

ą

ą

•

•

najwi

najwi

ę

ę

ksze porty

ksze porty

kontenerowe na

kontenerowe na

ś

ś

wiecie:

wiecie:

-

-

1

1

st

st

Hong Kong :

Hong Kong :

1

1

8.1

8.1

MillionsTEU/y

MillionsTEU/y

-

-

2

2

nd

nd

Singapore :

Singapore :

17

17

.

.

0

0

MTEU/y

MTEU/y

-

-

5

5

th

th

Rotterdam :

Rotterdam :

6

6

.

.

2

2

MTEU/y

MTEU/y

-

-

Le Havre

Le Havre

:

:

1

1

.

.

5

5

MTEU/y

MTEU/y

TEU/y = Twenty Equivalent Feet Unit per Year

TEU/y = Twenty Equivalent Feet Unit per Year

2004

2004

-

-

2007

2007

EURITRACK

EURITRACK

TNIS

TNIS

–

–

T

T

agged

agged

N

N

eutron

eutron

I

I

nspection

nspection

S

S

ystem

ystem

Lead shield section

Sixteen 5”x5”x10”
NaI(Tl) detectors

Four

5”x5”x10”

NaI(Tl)

detectors

Tagged neutron beam

Associated particle
neutron generator

Two 5”x5”
NaI(Tl)
reflection
detectors

Lead + iron
shields

Lead shield section

Transmission

neutron detector

(5”x5” BC501A

liquid scintillator)

Lead shield

section

EURITRACK

EURITRACK

1000

1500

2000

2500

1000

2000

3000

5"×5" BGO

(Cyberstar)

Counts

1000

1500

2000

2500

3000

400

800

1200

4.

44 M

eV

5"×5" NaI(Tl)

(Saint Gobain)

Counts

1000

1500

2000

2500

3000

3500

2000

4000

6000

Channel number

5"×5"×10" NaI(Tl)

(Saint Gobain)

Counts

testy detektor

testy detektor

ó

ó

w gamma:

w gamma:

BGO najlepszy, ale...

BGO najlepszy, ale...

...

...

NaI

NaI

(

(

Tl

Tl

) du

) du

ż

ż

o ta

o ta

ń

ń

szy

szy

Micha

Micha

ł

ł

Gierlik

Gierlik

m.

m.

gierlik

gierlik

@

@

ipj

ipj

.

.

gov

gov

.

.

pl

pl

EURITRACK

EURITRACK

dyskryminacja n/

dyskryminacja n/

γ

γ

w ciek

w ciek

ł

ł

ym scyntylatorze

ym scyntylatorze

BC501A + XP4512B

BC501A + XP4512B

Dariusz Wolski

Dariusz Wolski

darekw

darekw

@

@

ipj

ipj

.

.

gov

gov

.

.

pl

pl

EURITRACK

EURITRACK

kolimatory detektor

kolimatory detektor

ó

ó

w gamma

w gamma

kolimator zestawu

kolimator zestawu

transmisyjnego

kolimator zestawu

kolimator zestawu

g

g

ó

ó

rnego (5000 kg)

transmisyjnego

rnego (5000 kg)

EURITRACK

EURITRACK

1

1

st

st

price

price

of the French

of the French

Trophy

Trophy

of Civil Defense

of Civil Defense

2007

2007

ICx

ICx

Technologies (d.

Technologies (d.

Target

Target

),

),

Solingen, Niemcy

Solingen, Niemcy

•

•

spectrum

spectrum

identiFINDER

identiFINDER

w oparciu o

w oparciu o

NaI

NaI

(

(

Tl

Tl

)

)

7.0%

7.0%

-

-

7.5%

7.5%

@ 662 keV

@ 662 keV

•

•

nowe opracowanie oparte

nowe opracowanie oparte

o LaBr

o LaBr

3

3

z udzia

z udzia

ł

ł

em IPJ

em IPJ

2.7%

2.7%

-

-

3.5%

3.5%

@ 662 keV

@ 662 keV

•

•

testy nowych

testy nowych

scyntylator

scyntylator

ó

ó

w

w

i fotodetektor

i fotodetektor

ó

ó

w

w

ICx

ICx

Technologies (d.

Technologies (d.

Target

Target

),

),

Solingen, Niemcy

Solingen, Niemcy

stabilno

stabilno

ść

ść

termiczna LaBr

termiczna LaBr

3

3

-40 -30 -20 -10

0

10

20

30

40

50

60

70

2500

2600

2700

2800

2900

3000

3100

3200

3300

3400

3500

3600

3700

LaBr

3

peak

P

ea

k pos

iti

on

[c

h

anne

ls

]

T [

o

C]

-40 -30 -20 -10

0

10

20

30

40

50

60

70

13750

14000

14250

14500

14750

15000

15250

15500

15750

Phe number
Phe / QE

P

h

e num

ber

[

phe/

M

ev]

T [

o

C]

po

po

ł

ł

o

o

ż

ż

enie

enie

fotopiku

fotopiku

dla

dla

ź

ź

r

r

ó

ó

d

d

ł

ł

a

a

137

137

Cs (662 keV) zmienia si

Cs (662 keV) zmienia si

ę

ę

z

z

temperatur

temperatur

ą

ą

, ale...

...liczba fotoelektron

...liczba fotoelektron

ó

ó

w sta

w sta

ł

ł

a

a

w funkcji temperatury!!!

w funkcji temperatury!!!

, ale...

NUMADE

NUMADE

NU

NU

clear

clear

MA

MA

terial

terial

DE

DE

tection

tection

wykrywanie materia

wykrywanie materia

ł

ł

ó

ó

w rozszczepialnych

w rozszczepialnych

przy pomocy

przy pomocy

fotoaktywacji

fotoaktywacji

Accelerator

of electrons

Detectors

of photons and neutrons

Probing

photons

Schematic of the nuclear material
detection system

sk

sk

ł

ł

ad konsorcjum:

ad konsorcjum:

•

•

CEA, Francja

CEA, Francja

•

•

ENEA, W

ENEA, W

ł

ł

ochy

ochy

•

•

GSI, Niemcy

GSI, Niemcy

•

•

THALES, Francja

THALES, Francja

•

•

S. de

S. de

Compostela

Compostela

University

University

,

,

Hiszpania

Hiszpania

•

•

Institute

Institute

of

of

Physics

Physics

, Litwa

, Litwa

•

•

INFN, W

INFN, W

ł

ł

ochy

ochy

•

•

SeT

SeT

, W

, W

ł

ł

ochy

ochy

•

•

NRG, Holandia

NRG, Holandia

•

•

IPJ, Polska

IPJ, Polska

•

•

IBA, Belgia

2008

2008

-

-

2010

2010

IBA, Belgia

NUMADE

NUMADE

wk

wk

ł

ł

ad IPJ:

ad IPJ:

•

•

testy detektor

testy detektor

ó

ó

w

w

neutronowych

neutronowych

-

-

liczniki

liczniki

3

3

He,

He,

ciek

ciek

ł

ł

e scyntylatory

e scyntylatory

•

•

testy detektor

testy detektor

ó

ó

w gamma

w gamma

-

-

NaI

NaI

(

(

Tl

Tl

), LaBr

), LaBr

3

3

•

•

okre

okre

ś

ś

lenie granic detekcji

lenie granic detekcji

i cz

i cz

ę

ę

sto

sto

ś

ś

ci fa

ci fa

ł

ł

szywych

szywych

alarm

alarm

ó

ó

w

w

•

•

wyb

wyb

ó

ó

r detektor

r detektor

ó

ó

w i testy

w i testy

w funkcji energii foton

w funkcji energii foton

ó

ó

w

w

aktywuj

aktywuj

ą

ą

cych

cych

•

•

przeprowadzenie

przeprowadzenie

ekspery

ekspery

-

-

mentu

mentu

demonstracyjnego

Ł

Ł

ukasz

ukasz

Ś

Ś

widerski

widerski

l

l

.

.

swiderski

swiderski

@

@

ipj

ipj

.

.

gov

gov

.

.

pl

pl

Tomasz Szcz

Tomasz Szcz

ęś

ęś

niak

niak

t.

t.

szczesniak

szczesniak

@

@

ipj

ipj

.

.

gov

gov

.

.

pl

Marek Moszy

Marek Moszy

ń

ń

ski

ski

m

m

arek

arek

@

@

ipj

ipj

.

.

gov

gov

.

.

pl

pl

Dariusz Wolski

Dariusz Wolski

darekw

darekw

@

@

ipj

ipj

.

.

gov

gov

.

.

pl

pl

pl

demonstracyjnego

Publikacje

Publikacje

–

–

IPJ

IPJ

P

P

-

-

III

III

•

•

Prace opublikowane w latach

Prace opublikowane w latach

2005

2005

–

–

2007

2007

Nucl

Nucl

.

.

Instr

Instr

.

.

Meth

Meth

.

.

3

3

IEEE Trans.

IEEE Trans.

Nucl

Nucl

.

.

Sci

Sci

.

.

4

4

Inne

Inne

2

2

•

•

w druku:

w druku:

Nucl

Nucl

.

.

Instr

Instr

.

.

Meth

Meth

.

.

1

1

IEEE Trans.

IEEE Trans.

Nucl

Nucl

.

.

Sci

Sci

.

.

1

1

•

•

zg

zg

ł

ł

oszone

oszone

IEEE NSS

IEEE NSS

-

-

MIC 2007:

MIC 2007:

2

2