العمل معزول نسبيًا: لا يوجد عمل قريب منه، أقرب جار على مسافة 0.535. حوله توجد دراسات عن حيود النيوترونات، والاستطارة، وطرق كشف النيوترونات، وكواشف الوميض. لكن جميعها إما عن النيوترونات الحرارية أو عن غازات وأشكال هندسية أخرى. العداد الكروي النيتروجيني للنيوترونات السريعة هو رائد هنا. سابقًا، جرّب الباحثون هذه العدادات مع أطياف مستمرة، لكن لم يقم أحد بمعايرتها على حزمة أحادية الطاقة.
العداد: كرة ألمنيوم قطرها 30 سم، مملوءة بالنيتروجين عند ضغط 1 بار. في الداخل مستشعر ACHINOS ذو 11 قطبًا: كريات صغيرة من الفولاذ المقاوم للصدأ قطرها 1 مم، موضوعة على مسافة 1.4 سم من المركز. لكل قطب مكبر إشارة وتحويل رقمي خاص به. تم توليد النيوترونات على مسرّع تندم (tandem accelerator) في أثينا عبر التفاعل 7Li(p,n)7Be. تمت موازاة الحزمة عبر فتحات في البولي إيثيلين المملوء بالبورون. طاقات النيوترونات: 0.75، 1.0، 1.425، 1.8، 2.22، 2.517، 2.75 ميجا إلكترون فولت. لكل طاقة، تم قياس سعات النبضات وأزمنة الصعود.
تم كشف النيوترونات عبر تفاعلين: 14N(n,p)14C و 14N(n,α)11B. كل تفاعل يعطي قمة مميزة في مخطط السعة-زمن الصعود. لتفاعل (n,p)، تكون القمة مشوشة زمنيًا بسبب المدى الكبير للبروتونات. لتفاعل (n,α)، تكون القمة مضغوطة. الاستبانة الطاقية: 3.1–5.0% لقناة ألفا وحوالي 7% لقناة البروتون. الطاقة المستعادة تعتمد خطيًا على طاقة الحزمة. لتفاعل (n,α) الميل 1.000±0.015، ولتفاعل (n,p) الميل 0.83±0.10. هذا ضمن الأخطاء الإحصائية.
الفرق الرئيسي عن الأعمال المجاورة: أول معايرة كمية لعداد كروي نيتروجيني على نيوترونات أحادية الطاقة. سابقًا، كانت هناك أطياف مستمرة فقط من المصادر. الآن توجد نقاط مرجعية. هذا يثبت أن العداد يمكن أن يعمل كمطياف، وليس مجرد عداد. بالإضافة إلى ذلك، القراءة الفردية من كل قطب تسمح برفض الأحداث الخلفية وتحسين الاستبانة.
يمكن زيادة ضغط النيتروجين لرفع الكفاءة وتقليل تأثير الجدار. لدينا خبرة مع ضغوط حتى 1.8 بار. يمكن توسيع مدى الطاقات: المسرّع يعطي نيوترونات حتى 20.5 ميجا إلكترون فولت. من المثير اختبار الاستجابة للنيوترونات الحرارية، حيث يكون المقطع العرضي لالتقاط النيتروجين أقل بثلاث مراتب من الهيليوم-3، لكنه مقبول لبعض التطبيقات.
سيؤثر العمل على قياس الجرعات النيوترونية في الطب، ومراقبة المواد النووية، وتوصيف الخلفية في المختبرات تحت الأرض للبحث عن المادة المظلمة واضمحلال بيتا المزدوج عديم النيوترينو.
إجراء قياسات عند ضغط نيتروجين أعلى ومع خلائط غازية أخرى. دراسة سلوك العداد عند طاقات أعلى من 2.75 ميجا إلكترون فولت، حيث يزداد مساهمة تفاعل (n,α).
بالنسبة لفيزياء النيوترونات، تبقى مشكلة القياس الدقيق لطيف النيوترونات السريعة في الحقول المختلطة. العداد الكروي النيتروجيني قد يقدم حلاً رخيصًا باستبانة جيدة، لكن يجب فهم منهجية القياس بشكل أفضل، خاصة العجز الباليستي لقناة البروتون.
وصل العداد إلى كسب مستقر فقط بعد 18 ساعة من تشغيل الجهد العالي. سبب هذا الوصول البطيء إلى الاستقرار غير واضح بعد، لكن بعد ذلك بقي الكسب مستقرًا.