Реєстраційний номер
0224U000529,
(0121U111442)
, Науково-дослідна робота
Назва роботи
II-9-21 Розробка радіаційно- стійкого алмазовмісного сцинтиляційного композиту для колайдерів нового покоління
Назва етапу роботи
Розробка радіаційно-стійкого алмазовмісного сцинтиляційного композиту для колайдерів нового покоління
Керівник роботи
Івахненко Сергій Олексійович, д.т.н.
Дата реєстрації
09-01-2024
Організація виконавець
Інститут надтвердих матеріалів ім. В. М. Бакуля Національної академії наук України
Опис роботи
Розробка радіаційно-стійкого сцинтиляційного композиту для використання у колайдерах нового покоління в якості елементу тайлів калориметричного детектора.
Опис етапу
Методом спонтанного синтезу з використанням кубічного шестипуансонного преса та сплавів-розчинників Fe-Ni-C, Fe-Co-Mg, Fe- Co-Ti і Fe-Co-Zr синтезовано зразки алмазних порошків для сцинтиляційного композиту. Вихід продукції в одному циклі вирощування склав від 80 до 250 кристалів розміром 0,2–2,4 мм. Встановлено, що домінуючим у спектрах фотолюмінесценції, катодолюмінесценції та рентгенолюмінесценції алмазних кристалів при кімнатній температурі є H3-центр, який складається з вакансії у поєднанні з азотом (N-V-N), із шириною зони випромінювання 480–650 нм. Час загасання люмінесценції H3-центру в діапазоні температур 77–700 К становить близько 16–17 нс. Встановлено, що центр H3 утворюється в синтезованих алмазах типу Iа, Ib та IIa будь-яким радіаційним випромінюванням з подальшим відпалом за температур вище 500°C незалежно від ростової системи.
Для детекторів, виготовлених з використанням сцинтиляторів, полірованих на різних стадіях, були отримані кращі характеристики світності щодо активності, відстані та розташування випромінювання порівняно з детекторами, виготовленими з деполірованим сцинтилятором.
Встановлено, що розтріскування сцинтилятора частіше відбувається за нижчих значень дози опромінення (приблизно 100–200 Мрад), ніж за опромінення дозою високої потужності (до 500 Мрад). Встановлено, що в порівнянні зі стандартними сцинтиляторами YSO:Ce, композитні сцинтилятори, виготовлені на основі монокристалічних порошків, мають кращу стійкість під опроміненням швидкими (8,3 МеВ) електронами. Найбільша катодолюмінесценція, рентгенолюмінесценція і радіаційна світність притаманна алмазам, синтезованим в системі Fe-Ni-C.
Опис продукції
Автори роботи
Бояринцев Андрій Юрійович
Грушко Володимир Ігорович
Міцкевич Євген Ілліч
Цисар Максим Олександрович
Додано/оновлено в НРАТ
2024-01-09
