On the opportunity of β-radiation detection by SI detectors in the Chernobyl failure area

It is demonstrated that a double silicon detector operating in the coincidence mode [1,2] can be used in radiationmonitoring instruments for registering β-radiation at high γ-background conditions, e.g., in Chernobyl.Показана возможность применения сдвоенного кремниевого детектора в режиме совпадений в дозиметрических средствах измерительной техники с целью регистрации β-излучения в условиях высокого γ-фона.Показана можливість застосування здвоєного кремнієвого детектора в режимі співпадання в дозиметричних засобах вимірювальної техніки з метою реєстрації β-випромінювання в умовах високого γ-фону

Studying electro-physical characteristics of detecting elements on the ohmic side of silicon microstrip detector

The results of studying the ohmic side of the double-sided microstrip detectors (DSMD) possessing the diode separating p⁺ stop structure of different type and size are presented. The effect of the p⁺ stop structure on the DSMD interstrip resistance and interstrip capacitance is considered.Представлено результати дослідження омічної сторони двосторонніх мікрострипових детекторів (ДСМД), які мають діодну розділяючу p⁺ стоп-структуру різного типу та розміру. Розглянуто вплив p⁺ стоп-структури на міжстрипову ємність та міжстриповий опір ДСМД.Представлены результаты исследования омической стороны двухсторонних микростриповых детекторов (ДСМД), имеющих диодные разделяющие p⁺ стоп-структуры различных типов и размера. Рассмотрено влияние p⁺ стоп-структуры на межстриповую емкость и межстриповое сопротивление ДСМД

Design of a detecting module based on a single-sided silicon photosensor array with scintilators

A design of a detecting module based on a silicon front side illuminated single-sided photosensor array with scintillators has been developed. The array is made on wafers with a diameter of 100 mm from high-resistance N-type silicon with a specific resistance of 5…10 kOhm⋅cm, lifetime of minority charge carriers τ >1000 μs and orientation . The elimination of shielding of the photosensitive surface of the array by electrical connection elements is ensured by the use of aluminum-polyimide microcables provided that they are placed on the front side of the array in the gaps between the scintillators. The installation of front-end electronics on the board on the reverse side of the array within the array area allows to create a detecting module of compact size with minimal loss of effective recording area. A module with 64 dete ction cells located in a pitch of 4.1 mm does not exceed an area of 35×35 mm.Розроблено конструкцію детектуючого модуля на основі кремнієвої фронтально опромінюваної односторонньої фотосенсорної матриці з сцинтиляторами. Матриця виготовляється на пластинах діаметром 100 мм з високоомного кремнію N-типу з питомим опором 5…10 кОм⋅см, часом життя неосновних носіїв заряду τ >1000 мкс і орієнтацією . Відсутність екранування фоточутливої поверхні матриці елементами електричної комутації забезпечується за рахунок використання алюміній-поліімідних мікрокабелів за умови розміщення їх на фронтальній стороні матриці в зазорах між сцинтиляторами. Установка попередніх каскадів посилення сигналу на платі із зворотного боку матриці в межах площі матриці дозволяє створити детектуючий модуль компактного розміру з мінімальними втратами ефективної площі реєстрації. Модуль з 64-ма детектуючими комірками, розташованими з кроком 4,1 мм, не перевищує площу 35×35 мм.Разработана конструкция детектирующего модуля на основе кремниевой фронтально облучаемой односторонней фотосенсорной матрицы со сцинтилляторами. Матрица изготавливается на пластинах диаметром 100 мм из высокоомного кремния N-типа с удельным сопротивлением 5…10 кОм⋅см, временем жизни неосновных носителей заряда τ >1000мкс и ориентацией . Исключение экранирования фоточувствительной поверхности матрицы элементами электрической коммутации обеспечивается за счет использования алюминий-полиимидных микрокабелей при условии размещения их на фронтальной стороне матрицы в зазорах между сцинтилляторами. Установка предварительных каскадов усиления сигнала на плате с обратной стороны матрицы в пределах площади матрицы позволяет создать детектирующий модуль компактного размера с минимальными потерями эффективной площади регистрации. Модуль с 64-мя детектирующими ячейками, расположенными с шагом 4,1 мм, не превышает площадь 35×35 мм

Modeling the response of a planar silicon detector when measuring the exposure dose rate in the energy range from 5 keV to 10MeV

The main advantages of using silicon semiconductor detectors in dosimetry in comparison with traditional detectors are considered. The shortcomings are analyzed and possible methods for their elimination are proposed. One of the proposed methods makes it possible to increase the efficiency of detecting gamma quantum in the energy range 0.1…10MeV. The requirements are formulated to optimize the design of detectors operating in a wide range of dose rates and gamma radiation energies by computer simulation. Mathematical calculations and computer simulations determine the dosimeter design, materials and thicknesses γ–converter. The mechanisms of modeling the absorbed dose in air and ambient dose in silicon detectors with a thickness of 300 μm, sizes (5×5)mm² and (1.8×1.8)mm², in the range of incident γ–ray energies from 5keV to 10 MeV are presented.Розглянуто основні переваги застосування кремнієвих напівпровідникових детекторів у задачах дозиметрії в порівнянні з традиційними детекторами. Проаналізовано недоліки та запропоновані можливі методи їх усунення. Один із запропонованих методів дозволяє збільшити ефективність реєстрації гамма-квантів у діапазоні енергій 0,1…10 МэВ. Сформульовано вимоги, необхідні для оптимізації конструкції детекторів, які працюють у широкому діапазоні потужностей доз і енергії гамма–випромінювання, методом комп’ютерного моделювання. Проведені математичні розрахунки і комп’ютерне моделювання визначають конструкцію дозиметра, матеріали і товщину γ–конвертера. Наводяться механізми моделювання поглиненої дози в повітрі і амбієнтної дози в кремнієвих детекторах товщиною від 300 мкм, розмірами (5×5)мм² и (1,8×1,8)мм², у діапазоні енергій падаючого γ–випромінювання від 5 кеВ до 10 МеВ.Рассмотрены основные преимущества применения кремниевых полупроводниковых детекторов в задачах дозиметрии по сравнению с традиционными детекторами. Проанализированы недостатки и предложены возможные методы их устранения. Один из предложенных методов позволяет увеличить эффективность регистрации гамма-квантов в диапазоне энергий 0,1…10 МэВ. Сформулированы требования, необходимые для оптимизации конструкции детекторов, работающих в широком диапазоне мощностей доз и энергии гамма–излучения, методом компьютерного моделирования. Проведенные математические расчеты и компьютерное моделирование определяют конструкцию дозиметра, материалы и толщину γ–конвертера. Приводятся механизмы моделирования поглощенной дозы в воздухе и амбиентной дозы в кремниевых детекторах толщиной от 300 мкм, размерами (5×5)мм² и (1,8×1,8)мм², в диапазоне энергий падающего γ–излучения от 5 кэВ до 10 МэВ

Interference of quantities of interstrip capacitance and interstrip resistances of the two-coordinate microstrip detector

The dependence of interstrip capacitance of the double-sided microstrip detector on frequency of measuring is explored. Has been investigated at what frequency of measuring the observed value of interstrip capacitance is most in accord with quantity of interstrip resistance. By obtained results the conclusions about an opportunity of application of interstrip capacitance measuring for detection of defects of the microstrip detectors at stage of their characterisation are made.Досліджено залежність міжсмугової ємності двостороннього мікросмугового детектора від частоти вимірювання. Вивчено, при якій частоті вимірювання результати вимірювання міжсмугової ємності найбільш співпадають зі значенням міжсмугового опору. По отриманим результатам зроблено висновки про можливість застосування вимірювання міжсмугової ємності для знаходження дефектів мікросмугових детекторів на етапі їхнього тестування.Исследована зависимость межполосковой емкости двухстороннего микрополоскового детектора от частоты измерения. Изучено, при какой частоте измерений результаты измерений межполосковой емкости наиболее согласуются с величиной межполоскового сопротивления. По полученным результатам сделаны выводы о возможности применения измерения межполосковой емкости для обнаружения дефектов микрополосковых детекторов на этапе их тестирования

Radiation tolerance investigation of a Si detectors and microelectronics using NSC KIPT linacs

A possibility of full irradiation tests of semiconductor detectors and microelectronics using electron accelerators are considered in the present work. The techniques for irradiation and for detector tests were described. The data on the efficiency of electron and bremsstrahlung action on the Si bulk material are presented

Intensive X-ray source optimization

Possibility of optimization of an intensive source of the electron radiation in crystals based on the Compton scattering of X-radiation is considered.Розглядається можливість оптимізації джерел інтенсивного рентгенівського випромінювання прискорених електронів з використанням методики на основі комптонівського розсіяння.Рассматривается возможность оптимизации источников интенсивного рентгеновского излучения ускоренных электронов с использованием методики на основе комптоновского рассеяния

Sterilization by plasma produced at REB outlet into atmosphere

It has been shown, that at REB (4 МeV, 0.5 А, 2 µs, 3 Hz) outlet into atmosphere besides of sterilization straightly by REB electrons, more intense sterilization can be achieved by produced plasma. The sterilization process is determinated by influence of plasma particles, radicals, soft X-ray and UV radiation, and ozone.Показано, що при виводі РЕП (4 МеВ, 0.5 А, 2 мкс, 3 Гц,) в атмосферу, крім стерилізації електронами РЕП, більш інтенсивна стерилізація досягається створеною плазмою. Стерилізація визначається дією плазмових часток, радикалів, м’якого рентгенівського та ультрафіолетового випромінювання, а також озону.Показано, что при выводе РЭП (4 МэВ, 0.5 А, 2 мкс, 3 Гц,) в атмосферу, кроме стерилизации непосредственно электронами РЭП, более интенсивная стерилизация достигается образованной плазмой. Стерилизация определяется воздействием плазменных частиц, радикалов, мягкого рентгеновского и ультрафиолетового излучений, а так же озона

Orientation effects in ultrarelativistic electron transmission through a single crystal

The results of experimental investigations of the 1.2 GeV electron transmission dynamics in a thin single crystal of Si are discussed. The interpretation of the electron scattering orientation dependencies measured under different scattering angles is carried out. The existence of scattering direction, where one can observe the scattering intensity independence on the crystallographic plane orientation is shown. Besides the existence of crystallographic axis orientation, where one can observe the region of uniform angle distribution of scattering intensity, is shown

Experimental facility IHEPNP for fundamental and applied researhes in energy range up to 100 MeV

The possibility of creating an experimental setup in building No.3 of the IHEPNP NNC KIPT (LUE-300 complex) on the basis of the existing LUE-60 electron accelerator and the existing experimental infrastructure is being discussed. It is planned to raise the energy of the electron beam to 100 MeV and create two beam lines: one is for reaserches with intense beams of electrons and photons, including linearly polarized ones, and the other – for investigations with the low intensive beams of electrons and positrons. Implementation of the project will open opportunities for a wide range of research programs in the field of interaction of the radiation with amorphous and crystalline matter, nuclear physics and astrophysics, as well as in the applied research.Обговорюється можливість створення експериментальної установки в будівлі №3 ІФВЕЯФ ННЦ ХФТІ (прискорювальний комплекс ЛУЕ-300) на основі чинного прискорювача електронів ЛУЕ-60 і існуючої експериментальної інфраструктури. Планується збільшити енергію електронного пучка до 100 МеВ і створити дві пучкові лінії: одну для досліджень з інтенсивними пучками електронів і фотонів, у тому числі лінійно поляризованих, а іншу – для досліджень з пучками електронів і позитронів низької інтенсивності. Реалізація проекту відкриє можливості для виконання дослідницьких програм в області взаємодії випромінювання з аморфною речовиною і кристалами, в галузі ядерної фізики і астрофізики, а також прикладних досліджень.Обсуждается возможность создания экспериментальной установки в здании №3 ИФВЭЯФ ННЦ ХФТИ (ускорительный комплекс ЛУЭ-300) на основе имеющегося ускорителя электронов ЛУЭ-60 и существующей экспериментальной инфраструктуры. Планируется увеличить энергию электронного пучка до 100 МэВ и создать две пучковые линии: одну для исследований с интенсивными пучками электронов и фотонов, в том числе линейно поляризованных, а другую – для исследований с пучками электронов и позитронов низкой интенсивности. Реализация проекта откроет возможности для выполнения исследовательских программ в области взаимодействия излучения с аморфным веществом и кристаллами, в области ядерной физики и астрофизики, а также прикладных исследований