1. ННЦ ХФТИ
  2. ИФТТМиТ
  3. Отдел чистых металлов, металлофизики и технологии новых материалов
Ru En Ua

Научно-исследовательская лаборатория новых технологических разработок

Применение полупроводниковых детекторов ионизирующих излучений в ННЦ ХФТИ

Имитационные исследования защитных свойств материалов на ускорителе электронов ↑

Исследованы свойства различных материалов предназначенных для использования в качестве защиты аппаратуры космических аппаратов от ионизирующих излучений.
Выход электронопровода ускорителя «ЭЛИАС» вместе с установкой для испытаний и детектором из CdZnTe размером 10×10×5 мм3, работающим в токовом режиме. Энергия электронов 2,5 МэВ.
Зависимость полной энергии электронного пучка после прохождения через алюминиевые пластины и образцы из дисперсно заполненных полимерных композиционных материалов от поверхностной плотности, в расчете на один падающий электрон. [В.А. Белоус и др.]
Потоки энергии электронов (We) и гамма-квантов (Wγ) на выходе из алюминиевого защитного фильтра (энергия электронов на входе 2,5 МэВ).
Суммарная энергия на выходе из алюминиевого защитного фильтра в зависимости от его поверхностной плотности (в расчете на один падающий электрон).

Имитационные исследования защитных свойств материалов при взаимодействии с протонами ↑

Для определения радиационно-защитных свойств материалов использовали протоны, получаемые на ускорителе «ЭСУ-2» в ядерной реакции D(3He,p)4He. При энергии ионов 3Не=0,7 МэВ энергия протонов составляет 13 МэВ. [И.Е. Копанец и др.]
Спектр 13 МэВ протонов и альфа-частиц, полученных от реакции на дейтерии (черный); спектр от альфа-источника (красный).

Исследование поглощающей способности материалов по ослаблению потока γ-излучения от источников ОСГИ ↑

Разработано устройство, главной особенностью которого является соблюдение однозначного геометрического взаимного расположения элементов устройства: источника излучения, образца и детектора гамма-излучения. Устройство позволяет получить воспроизводимые результаты при определении поглощающей способности образцов различной толщины при облучении стандартными источниками γ-излучения 241Am, 137Cs, 60Co, 133Ba, 152Eu.

Амплитудный спектр, снятый CdZnTe детектором.

Исследование защитных характеристик различных композитов под действием электронов ↑

Разработана методика проведения имитационных испытаний металлических и композиционных материалов для определения их защитных свойств под воздействием β-излучения 90Sr+90Y источника.

Такой подход, кроме выигрыша во времени, дает значительный экономический эффект не только по отношению к испытаниям материалов и элементов аппаратуры в космосе на борту космического аппарата, но и по сравнению с испытаниями, проводимыми на ускорителях.

Спектры разных источников бета-излучения.
Зависимость меры ослабления потока электронов для исследуемых материалов от их поверхностной плотности, нормированная на ослабление в алюминии. [V.A. Bilous et al.]
Спектр излучения источника 90Sr + 90Y (цена канала 100 эВ).

CdZnTe детекторы для исследования пространственно-энергетической структуры высокоэнергетичного тормозного излучения ускорителей ↑

Линейка миниатюрных детекторов (1×1×1 мм3) из CdZnTe для анализа поверхностной активности облученных фольг металлов с целью восстановления профиля пучка ускорителей КУТ-20 и ЛУЭ-40.
По осям отложены размеры фотоядерного конвертора в мм. На цветовой шкале указана активность гамма–излучения в имп./сек. [С.П. Карасев и др.]

Регистрация интенсивного электронного и гамма-излучения CVD-алмазными детекторами на ускорителе ЛУ-10 ↑

Схема регистрации потока электронов ускорителя ЛУ-10. [L.N. Davydov et al.]
Зависимость амплитуды импульса от напряжения смещения детектора.
Сигнал от алмазного детектора при напряжении смещения 80 В.
Сигнал от алмазного детектора (луч 1) и сигнал с цилиндра Фарадея (FC) (луч 2).

Координатно-чувствительный алмазный детектор ↑

Для прецизионного измерения профиля пучка электронов на выходе ускорителей разработан и изготовлен многоканальный детектор электронов и гамма-излучения. Проведены исследования межстрипового сопротивления и равномерности электрофизических и радиационных характеристик детектора.

Исследованы объемные и поверхностные токи утечки, амплитудные распределения сигнала при различных вариантах подключения к регистрирующей аппаратуре (одиночный стрип, группа стрипов). [И.Н. Шляхов и др.]

Объемные и поверхностные токи утечки.
Скорость счета для отдельного стрипа.
Спектр координатно-чувствительного детектора, снятый с контактов на противоположных сторонах пленки и на одной и той же стороне.
Токи утечки между соседними стрипами при U=200 В.