Применение тонких сцинтилляционных счетчиков в детекторах частиц (обзор)

Capa

Citar

Texto integral

Acesso aberto Acesso aberto
Acesso é fechado Acesso está concedido
Acesso é fechado Somente assinantes

Resumo

Рассматриваются конструкции и характеристики тонких сцинтилляционных счетчиков толщиной не более нескольких мм с большой геометрической апертурой. Такие счетчики с высоким световыходом и, соответственно, с высокой эффективностью регистрации заряженных частиц находят широкое применение в ядерной физике и физике частиц, а также в установках контроля бета-загрязнений одежды и различных предметов посредством выделения сигналов от низкоэнергетических электронов на фоне гамма-излучения. В этих применениях именно минимальная толщина сцинтиллятора при необходимых больших геометрических размерах детектора определяет высокую эффективность счетчиков в указанных экспериментах и установках контроля бета-загрязнений.

Texto integral

Acesso é fechado

Sobre autores

В. Бреховских

Институт физики высоких энергий им. А.А. Логунова Национального исследовательского центра “Курчатовский институт”

Autor responsável pela correspondência
Email: brekhovs@ihep.ru
Rússia, Протвино

А. Горин

Институт физики высоких энергий им. А.А. Логунова Национального исследовательского центра “Курчатовский институт”

Email: brekhovs@ihep.ru
Rússia, Протвино

В. Дятченко

Институт физики высоких энергий им. А.А. Логунова Национального исследовательского центра “Курчатовский институт”

Email: brekhovs@ihep.ru
Rússia, Протвино

С. Евдокимов

Институт физики высоких энергий им. А.А. Логунова Национального исследовательского центра “Курчатовский институт”

Email: brekhovs@ihep.ru
Rússia, Протвино

А. Зайцев

Объединенный институт ядерных исследований

Email: brekhovs@ihep.ru
Rússia, Дубна

В. Изучеев

Институт физики высоких энергий им. А.А. Логунова Национального исследовательского центра “Курчатовский институт”

Email: brekhovs@ihep.ru
Rússia, Протвино

М. Медынский

Институт физики высоких энергий им. А.А. Логунова Национального исследовательского центра “Курчатовский институт”

Email: brekhovs@ihep.ru
Rússia, Протвино

В. Рыкалин

Институт физики высоких энергий им. А.А. Логунова Национального исследовательского центра “Курчатовский институт”

Email: brekhovs@ihep.ru
Rússia, Протвино

С. Садовский

Институт физики высоких энергий им. А.А. Логунова Национального исследовательского центра “Курчатовский институт”

Email: brekhovs@ihep.ru
Rússia, Протвино

А. Шангараев

Институт физики высоких энергий им. А.А. Логунова Национального исследовательского центра “Курчатовский институт”

Email: brekhovs@ihep.ru
Rússia, Протвино

Bibliografia

  1. http://www.oka.ihep.su/
  2. Боголюбский М.Ю., Евдокимов С.В., Изучеев В.И., Паталаха Д.И., Полищук Б.В., Садовский С.А., Соловьев А.С., Столповский1 М.В., Харлов Ю.В., Кузьмин Н.А., Обудовский В.П., Петухов Ю.П., Сычков С.Я. // ЯФ. 2013. Т. 76. № 11. С. 1389.
  3. https://doi.org/10.7868/S0044002713110044
  4. Евдокимов С.В., Изучеев В.И., Кондратюк Е.С., Полищук Б.В., Садовский С.А., Харлов Ю.В., Шангараев А.А. // Письма в ЖЭТФ. 2021. Т. 113. № 5. С. 291.
  5. https://doi.org/10.31857/S1234567821050013
  6. Горин А.М., Евдокимов С.В., Зайцев А.А., Изучеев В.И., Полищук Б.В., Романишин К.А., Рыкалин В.И., Садовский С.А., Харлов Ю.В., Шангараев А.А. // Письма в ЖЭТФ. 2023. Т. 118. № 9. С. 629.
  7. https://doi.org/10.31857/S1234567823210012
  8. Горин А.М., Евдокимов С.В., Зайцев А.А., Изучеев В.И., Кондратюк Е.С., Полищук Б.В., Рыкалин В.И., Садовский С.А., Харлов Ю.В., Шангараев А.А. // Известия РАН. Серия физическая. 2023. Т. 87. № 8. С. 1109. https://doi.org/10.31857/S0367676523701995
  9. Рыкалин В.И., Рахматов В.Е., Соловьев Ю.А. // ПТЭ. 1993. № 2. С.243.
  10. https://cdn.standards.iteh.ai/samples/101010/4e369282c60744eb80a7f64c8679aa52/IEC-61098-2023.pdf
  11. Gorin A., Dyatchenko V., Kovalev V. // Nuclear.Inst. and Methods in Physics Research A. 2020. V. 952 P. 162129.
  12. https://eos.su/ru/products-tech/products/silikonovye-kompaundy-siel.html
  13. Рыкалин В.И., Медынский М.В., Джорджадзе В.П., Бицадзе Г. С. РФ Патент. RU2607518C1, 2017.
  14. https://ru.wikipedia.org/wiki/MINOS
  15. https://atlas.cern.ch/
  16. https://www.bnl.gov/rhic/export1/phenix/www/phenix_bnl.html
  17. https://www.manualslib.com/manual/2056163/Sensl-C-Series.html
  18. Buzhan P., Karakash A. // J. Phys.: Conf. Ser. 2020. V. 1689. P. 012011.
  19. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1689/1/012011
  20. https://www.kuraray.com/uploads/5a717515df6f5/PR0150_psf01.pdf
  21. Дулов Е.Н., Воронина Е.В., Масленникова А.Е., Бикчантаев М.М. Бета-спектроскопия: регистрация спектров бета-частиц, прохождение бета-частиц через вещество. Препринт. Казань: Казанский федеральный университет, 2013. https://kpfu.ru/portal/docs/F1590203643/Beta_LAST_4DAT.pdf
  22. https://www.pe2bz.philpem.me.uk/Comm01/-%20-%20Ion-Photon-RF/-%20-%20Scintillation/Site-001/Crystals/CastPlastic/bc408.htm
  23. https://wiki.jlab.org/ciswiki/images/4/49/EJ-200.pdf

Arquivos suplementares

Arquivos suplementares
Ação
1. JATS XML
Baixar
2. Fig. 1. FEU-KS photomultiplier tube

Baixar (57KB)
Metadados
3. Fig. 2. General view photo of a thin scintillation counter with the scintillator working area of 1 × 200 × 300 mm3

Baixar (92KB)
Metadados
4. Fig. 3. General view of the thin counter located in front of the target of the Hyperon-M unit

Baixar (136KB)
Metadados
5. Fig. 4. Photo of beta contamination measurement with the detector

Baixar (116KB)
Metadados
6. Fig. 5. View of the detector counters: the reflector films of the left and right counters are removed, the right counter is removed from the housing

Baixar (120KB)
Metadados
7. Fig. 6. View of beta contamination detector counter with ‘house’ - reflector made of aluminised lavsan

Baixar (212KB)
Metadados
8. Fig. 7. General view of the target assembly of the Hyperon+ installation on the U-70 channel 18: red colour shows longitudinal counters of the charged particle veto-detector, black tubes - scintillation counters on the basis of NaI and BGO crystals, panel with amplifiers for SiPM is visible at the bottom

Baixar (352KB)
Metadados
9. Fig. 8. Photo of the longitudinal thin veto detector counter without light-insulating paper and reflective (Tyvek) wrapping

Baixar (142KB)
Metadados
10. Fig. 9. Photo of the longitudinal thin counter of the veto detector assembly

Baixar (52KB)
Metadados
11. Fig. 10. Photo of the general view of the counter without reflective and light-protective wrapping: scintillation plate with WLS-fibres, two SiPMs, to which the ends of fibres are attached, and electronic module

Baixar (127KB)
Metadados
12. Fig. 11. Photo of the general view of the meter assembly

Baixar (99KB)
Metadados
13. Fig. 12. Count rate (at bias voltage of 30.5 V) as a function of the discrimination threshold of the formers: the line with round markers - counting of noise and natural radioactive background of the counter with dimensions 50 × 500 × 500 mm3, using WLS and one SiPM, the line with square markers - intrinsic noise counting of the isolated SiPM

Baixar (87KB)
Metadados
14. Fig. 13. Calibration spectrum at a small number of photoelectrons. The left peak in the spectrum corresponds to the pedestal, the subsequent ones to the pulses of one-photoelectron signals, two-photoelectron signals, and so on

Baixar (86KB)
Metadados
15. Fig. 14. Amplitude spectrum of the sum of signals of both SiPMs at registration of radiation from the 207Bi source

Baixar (88KB)
Metadados
16. Fig. 15. Amplitude spectrum of the sum of signals of both SiPMs at registration of radiation from a 207Bi source with a plex filter

Baixar (83KB)
Metadados
17. Fig. 16. Dependences of electron registration efficiency on their energy at SiPM bias voltage values of 30 V: square markers - results of contamination counter efficiency measurements. The dotted, dashed, solid and the line passing through the experimental points correspond to the calculated results of the probability of events with pfe ≥ 3 obtained for the average values of the numbers of photoelectrons registered by each SiPM equal to 142, 97, 77 and 45

Baixar (87KB)
Metadados

Declaração de direitos autorais © Russian Academy of Sciences, 2024