Development of a portable gamma probe for registration and localization of radiation source, including medical application

Self-powered portable gamma probe has been developed on the base of silicon planar uncooled detector and CsI(Tl) scintillator. The device is designed for interoperative and extraoperative search for differences in the concentration of radiopharmaceuticals in the energy range from 100 to 360 keV. Test stand was developed for determining the angular resolution of the gamma probe.На базі кремнієвого планарного неохолоджуваного детектора і сцинтилятора СsI(Tl) розроблений портативний гамма-зонд з автономним живленням. Прилад розрахований на інтероперативний та екстраоперативний пошуки відмінностей у концентрації радіофармацевтичних препаратів у енергетичному діапазоні 100 до 360 кеВ. Розроблено тестовий стенд для визначення кутового розподілу гамма-зонда

Kharkiv test platform for research and development of Si spectrometric planar detectors and detectors arrays for medical application

A universal test platform for research and development of planar radiation detectors for use in medicine has been created having the possibility of obtaining complete information about the characteristics of the detector before creating a detecting module with specialized electronics. 5 jobs were created with the ability to perform the following work: measurement of the electrophysical characteristics of individual detectors and selected detection elements of the matrices based on the station with manual movement of microprobes; determination of the yield of suitable detector elements of matrices using a test station with automated microprobe movement and automated collection and processing of electrophysical measurement data; measurement of the energy resolution (ER) of individual silicon detectors, “scintillator-silicon photosensor” type detectors and measurement of the ER of selected matrix elements before creating a detection module with specialized electronics.Створена універсальна тестова платформа для досліджень і розробки планарних детекторів випромінювання для використань в медицині з можливістю отримання повної інформації про характеристики детектора та матриці детекторів до створення детектуючого модуля зі спеціалізованою електронікою. Створено 5 робочих місць з можливістю виконання наступних робіт: вимірювання електрофізичних характеристик окремих детекторів і обраних детектуючих елементів матриць на основі станції з ручним переміщенням мікрозондів; визначення виходу придатних детекторних елементів матриць з використанням тестової станції з автоматизованим переміщенням мікрозондів і автоматизованим накопиченням і обробкою даних електрофізичних вимірювань; вимірювання енергетичної роздільної здатності (ЕРЗ) окремих кремнієвих детекторів, детекторів типу «сцинтилятор-кремнієвий фотосенсор» і вимір ЕРЗ обраних елементів матриць до створення детектуючого модуля зі спеціалізованою електронікою.Создана универсальная тестовая платформа для исследований и разработки планарных детекторов излучения для использования в медицине с возможностью получения полной информации о характеристиках детектора и матриц детекторов для создания детектирующего модуля со специализированной электроникой. Созданы 5 рабочих мест с возможностью выполнения следующих работ: измерение электрофизических характеристик отдельных детекторов и выбранных детектирующих элементов матриц на основе станции с ручным перемещением микрозондов; определение выхода годных детекторных элементов матриц с использованием тестовой станции с автоматизированным перемещением микрозондов и автоматизированным накоплением и обработкой данных электрофизических измерений; измерение энергетического разрешения (ЭР) отдельных кремниевых детекторов, детекторов типа «сцинтиллятор-кремниевый фотосенсор» и измерение ЭР выбранных элементов матриц для создания детектирующего модуля со специализированной электроникой

Spectrometric stand for measuring the energy resolution of unpackaged elements of silicon planar detectors

A spectrometric stand for measuring the energy resolution of unpackaged single-channel silicon planar detectors has been developed and manufactured. The developed spectrometric stand makes it possible to reject detectors with unsatisfactory spectrometric characteristics at an early stage of manufacturing the detecting modules. Also, a technique has been developed for studying the spectrometric characteristics of unpackaged silicon detectors intended for the manufacture of detecting modules for ionizing radiation for various purposes.Розроблено та виготовлено спектрометричний стенд для вимірювання енергетичної роздільної здатності безкорпусних одноканальних кремнієвих планарних детекторів. Розроблений спектрометричний стенд дозволяє на ранній стадії виготовлення детектуючих модулів бракувати детектори з незадовільними спектрометричними характеристиками. Також розроблена методика дослідження спектрометричних характеристик безкорпусних кремнієвих детекторів, призначених для виготовлення детектуючих модулів іонізуючого випромінювання різного призначення.Разработан и изготовлен спектрометрический стенд для измерения энергетического разрешения бескорпусных одноканальных кремниевых планарных детекторов. Разработанный спектрометрический стенд позволяет на ранней стадии изготовления детектирующих модулей отбраковывать детекторы с неудовлетворительными спектрометрическими характеристиками. Также разработана методика исследования спектрометрических характеристик бескорпусных кремниевых детекторов, предназначенных для изготовления детектирующих модулей ионизирующего излучения различного назначения

Low-energy X-ray radiation after the biological shielding of electron accelerators

The bremsstrahlung of electrons from thick converters and its passage through concrete shielding of accelerators at different angles to the axis of the electron beam were calculated using GEANT4. Numerical estimates of the residual low-energy component of X-ray radiation after passing through the biological protection were carried out at an electron energy of up to 300 MeV. Additional reasons for the possible appearance of soft X-ray radiation after the shielding are considered. Experimental measurements of the spectral and dosimetric characteristics were performed by a silicon uncooled detector with the energy resolution of ~ 1 keV and spectral sensitivity in the range 5...150 keV. The comparison of the estimated dose (using the number of counts in Si detector) with indications of dosimeters was made.У GEANT4 розраховано гальмівне випромінювання електронів з товстих перетворювачів і проходження випромінювання через бетонне екранування прискорювачів під різними кутами до осі електронного пучка. Проведені численні оцінки залишкової низькоенергетичної складової рентгенівського випромінювання після проходження біологічного захисту при енергії електронів до 300 МеВ. Розглянуто додаткові причини появи м'якого рентгенівського випромінювання після проходження захисту. Експериментальні виміри спектральних та дозиметричних характеристик виконувалися кремнієвим неохолодженим детектором з енергетичним дозволом ~ 1 кеВ і спектральною чутливістю в діапазоні 5...150 кеВ. Проведено порівняння оціночної дози (з використанням кількості відліків у детекторі Si) з показами дозиметрів.В GEANT4 рассчитаны тормозное излучение электронов из толстых конверторов и прохождение излучения через бетонное экранирование ускорителей под разными углами к оси электронного пучка. Проведены численные оценки остаточной низкоэнергетической составляющей рентгеновского излучения после прохождения биологической защиты при энергии электронов до 300 МэВ. Рассмотрены дополнительные причины возможного появления мягкого рентгеновского излучения после прохождения защиты. Экспериментальные измерения спектральных и дозиметрических характеристик выполнялись кремниевым неохлаждаемым детектором с энергетическим разрешением ~ 1 кэВ и спектральной чувствительностью в диапазоне 5...150 кэВ. Проведено сравнение оценочной дозы (с использованием количества отсчетов в детекторе Si) с показаниями дозиметров

Development of a software and technical complex for a two-channel detecting system for continuous registration of X-ray and gamma radiation

A compact spectrometric tract and software for work as part of a two-channel detecting system for continuous registration of X-ray and gamma radiation in a wide range of energies have been developed. The complex is designed to work with silicon planar uncooled detectors. The software allows you to process information from each spectrometric channel and provide information in the form of a integrated spectrum. The design of the detecting module, which combines low-energy and high-energy detectors in one housing has been developed.Розроблено малогабаритний спектрометричний тракт та програмне забезпечення для роботи у складі двоканальної детектуючої системи безперервної реєстрації рентгенівського та гамма-випромінювання у широкому інтервалі енергій. Комплекс розрахований на роботу з кремнієвими планарними неохолоджуваними детекторами. Програмне забезпечення дозволяє проводити обробку інформації від кожного спектрометричного каналу та подавати інформацію у вигляді єдиного спектра. Розроблено конструкцію детектуючого модуля, який об’єднує в одному корпусі низькоенергетичний і високоенергетичний детектори

Measurement of the cross section of high transverse momentum Z→bb̄ production in proton–proton collisions at √s = 8 TeV with the ATLAS detector

This Letter reports the observation of a high transverse momentum Z→bb̄ signal in proton–proton collisions at √s=8 TeV and the measurement of its production cross section. The data analysed were collected in 2012 with the ATLAS detector at the LHC and correspond to an integrated luminosity of 19.5 fb−¹. The Z→bb̄ decay is reconstructed from a pair of b -tagged jets, clustered with the anti-ktkt jet algorithm with R=0.4R=0.4, that have low angular separation and form a dijet with pT>200 GeVpT>200 GeV. The signal yield is extracted from a fit to the dijet invariant mass distribution, with the dominant, multi-jet background mass shape estimated by employing a fully data-driven technique that reduces the dependence of the analysis on simulation. The fiducial cross section is determined to be σZ→bb¯fid=2.02±0.20 (stat.) ±0.25 (syst.)±0.06 (lumi.) pb=2.02±0.33 pb, in good agreement with next-to-leading-order theoretical predictions

Measurement of the branching ratio Γ(Λb⁰ → ψ(2S)Λ0)/Γ(Λb⁰ → J/ψΛ0) with the ATLAS detector

An observation of the $\Lambda_b^0 \rightarrow \psi(2S) \Lambda^0$ decay and a comparison of its branching fraction with that of the $\Lambda_b^0 \rightarrow J/\psi \Lambda^0$ decay has been made with the ATLAS detector in proton--proton collisions at $\sqrt{s}=8\,$TeV at the LHC using an integrated luminosity of $20.6\,$fb$^{-1}$. The $J/\psi$ and $\psi(2S)$ mesons are reconstructed in their decays to a muon pair, while the $\Lambda^0\rightarrow p\pi^-$ decay is exploited for the $\Lambda^0$ baryon reconstruction. The $\Lambda_b^0$ baryons are reconstructed with transverse momentum $p_{\rm T}>10\,$GeV and pseudorapidity $|\eta|<2.1$. The measured branching ratio of the $\Lambda_b^0 \rightarrow \psi(2S) \Lambda^0$ and $\Lambda_b^0 \rightarrow J/\psi \Lambda^0$ decays is $\Gamma(\Lambda_b^0 \rightarrow \psi(2S)\Lambda^0)/\Gamma(\Lambda_b^0 \rightarrow J/\psi\Lambda^0) = 0.501\pm 0.033 ({\rm stat})\pm 0.019({\rm syst})$, lower than the expectation from the covariant quark model.Comment: 12 pages plus author list (28 pages total), 5 figures, 1 table, published on Physics Letters B 751 (2015) 63-80. All figures are available at https://atlas.web.cern.ch/Atlas/GROUPS/PHYSICS/PAPERS/BPHY-2013-08

Measurement of the View the tt production cross-section using eμ events with b-tagged jets in pp collisions at √s = 13 TeV with the ATLAS detector

This paper describes a measurement of the inclusive top quark pair production cross-section (σtt¯) with a data sample of 3.2 fb−1 of proton–proton collisions at a centre-of-mass energy of √s = 13 TeV, collected in 2015 by the ATLAS detector at the LHC. This measurement uses events with an opposite-charge electron–muon pair in the final state. Jets containing b-quarks are tagged using an algorithm based on track impact parameters and reconstructed secondary vertices. The numbers of events with exactly one and exactly two b-tagged jets are counted and used to determine simultaneously σtt¯ and the efficiency to reconstruct and b-tag a jet from a top quark decay, thereby minimising the associated systematic uncertainties. The cross-section is measured to be: σtt¯ = 818 ± 8 (stat) ± 27 (syst) ± 19 (lumi) ± 12 (beam) pb, where the four uncertainties arise from data statistics, experimental and theoretical systematic effects, the integrated luminosity and the LHC beam energy, giving a total relative uncertainty of 4.4%. The result is consistent with theoretical QCD calculations at next-to-next-to-leading order. A fiducial measurement corresponding to the experimental acceptance of the leptons is also presented

Search for TeV-scale gravity signatures in high-mass final states with leptons and jets with the ATLAS detector at sqrt [ s ] = 13TeV

A search for physics beyond the Standard Model, in final states with at least one high transverse momentum charged lepton (electron or muon) and two additional high transverse momentum leptons or jets, is performed using 3.2 fb−1 of proton–proton collision data recorded by the ATLAS detector at the Large Hadron Collider in 2015 at √s = 13 TeV. The upper end of the distribution of the scalar sum of the transverse momenta of leptons and jets is sensitive to the production of high-mass objects. No excess of events beyond Standard Model predictions is observed. Exclusion limits are set for models of microscopic black holes with two to six extra dimensions

Search for strong gravity in multijet final states produced in pp collisions at √s=13 TeV using the ATLAS detector at the LHC

A search is conducted for new physics in multijet final states using 3.6 inverse femtobarns of data from proton-proton collisions at √s = 13TeV taken at the CERN Large Hadron Collider with the ATLAS detector. Events are selected containing at least three jets with scalar sum of jet transverse momenta (HT) greater than 1TeV. No excess is seen at large HT and limits are presented on new physics: models which produce final states containing at least three jets and having cross sections larger than 1.6 fb with HT > 5.8 TeV are excluded. Limits are also given in terms of new physics models of strong gravity that hypothesize additional space-time dimensions