Моделювання, розробка і характеристики спеціалізованих сцинтиляційних детекторів
Електронного архіву Харківського національного університету радіоелектроніки (Open Access Repository of KHNURE)
Переглянути архів Інформація| Поле | Співвідношення | |
| Title |
Моделювання, розробка і характеристики спеціалізованих сцинтиляційних детекторів
|
|
| Creator |
Тарасов, В. О.
|
|
| Subject |
сцинтилятор
моделювання метод Монте Карло розділення ефективність реєстрації світлозбір гетерогенний сцинтилятор комбінований детектор резонансний детектор scintillator Monte Karlo method simulation resolution light collection heterogeneous scintillator combined detector resonance detector detection efficiency |
|
| Description |
В роботі розвинуто підходи для дослідження і прогнозування характеристик спеціалізованих сцинтиляційних детекторів (СД). Для оцінки внеску різних чинників у формування вихідного сигналу СД розвинутий підхід поетапного моделювання реєстрації іонізуючого випромінювання за допомогою СД. Для моделювання світлозбору в СД запропонований підхід до опису шорсткої поверхні за допомогою розподілів мікромайданчиків на ній, які знайдені з індикатрис розсіювання світла. Для характеризації сцинтиляційних матеріалів і СД запропоновано підхід для визначення абсолютного світлового виходу з використанням моделювання світлозбору. За допомогою експериментального і комп'ютерного моделювання досліджені особливості втрат енергії і світлозбору для СД. Визначено вплив цих особливостей і умов застосування сцинтиляторів (матеріал, форма, розміри, геометрія, обробка, упаковка, компоновка оптичних елементів) на розділення і вибірковість СД. 35 Показано, що для СД з охоплюючою геометрією можна покращити розділення, забезпечивши транспорт світла з віддалених областей детектора і обмеживши його для областей, що прилягають до вихідного вікна. Знайдено, що світлозбір в гетерогенних сцинтиляторах (ГС) може бути охарактеризований умовним параметром «число меж розсіяння», який, разом з відносним показником заломлення, визначає прозорість тонких шарів ГС. Одночасно зменшення числа меж розділу забезпечує більш повне поглинання енергії частинок у фазі сцинтилятора. Вперше досліджена температурна залежність α/γ – відношення для сцинтиляторів різних типів (ЛГК, оксидних, AIIBVІ). Оцінені їх можливості для стабілізації вимірювального тракту γ-спектрометров за допомогою джерела α- частинок. Отримано новий сцинтилятор LiPO2(Bi) для реєстрації нейтронів. Визначено його абсолютний світловий вихід (4000 фотонів/МеВ), спектр радіолюмінісценції (λmax = 630нм), час висвітлювання (3мкс), концентраційна і температурна залежність світлового виходу для частинок з різною густиною The approaches for research and prediction of the specialized scintillation detectors (SD) characteristics were developed in work. The approach of step by step simulation of ionizing radiation detection by SD was developed for estimation of different factors deposit in forming of the SD output signal. The approach to description of rough surface was offered for light collection in SD simulation. The approach to determination of light yield with the use of light collection simulation was offered for characterization of scintillation materials and SD. The features of energy losses and light collection in SD were investigated by the experimental and computer modeling. Influence of these features and scintillators application condition (material, form, sizes, geometry, treatment, package, arrangement of optical elements) on permission and SD electoral is found. It is shown, that for SD with surrounding geometry it is possible to improve resolution by providing the transport of light from the remote regions of detector and limiting it for regions adjoining to the output window. It is found, that light collection in heterogeneous scintillators (HS) can be described by a conditional parameter the «number of scattering boundaries», which, along with the relative index of refraction, determines transparency of the thin layers of HS. Reduction of boundaries number provides more complete absorption of particles energy in the scintillator’s phase.Temperature dependences of α/γ – relations are first investigated for different types of scintillators (AHC, oxide, AIIBVІ). Their possibilities for stabilization of measuring circuit of γ - spectrometers by α - source are estimated. New scintillator LiPO2(Bi) for registration of neutrons is obtained. Its light yield (4000 photon/MeV), radioluminescence spectrum (λmax = 630nm), decay time (3μs), dependence of light output on concentration and temperature for particles with the different specific energy losses are definited.
|
|
| Date |
2016-10-05T10:29:46Z
2016-10-05T10:29:46Z 2012 |
|
| Type |
Other
|
|
| Identifier |
Тарасов В. О. Моделювання, розробка і характеристики спеціалізованих сцинтиляційних детекторів : автореф. дис. ... д-ра фіз.-мат. наук : 01.04.01 "Фізика приладів, елементів і систем" / В. О. Тарасов ; МОНМС України, Харк. нац. ун-т радіоелектроніки. - Х., 2012. - 38 с.
http://openarchive.nure.ua/handle/document/3163 |
|
| Language |
uk
|
|
| Publisher |
Харк. нац. ун-т радіоелектроніки
|
|