Pulse-shape discrimination with PbWO4_4 crystal scintillators

The light output, $\alpha/\beta$ ratio, and pulse shape have been investigated at $-25^\circ$ C with PbWO$_4$ crystal scintillators undoped, and doped by F, Eu, Mo, Gd and S. The fast $0.01-0.06 \mu$s and middle $0.1-0.5 \mu$s components of scintillation decay were observed for all the samples. Slow components of scintillation signal with the decay times $1-3 \mu$s and $13-28 \mu$s with the total intensity up to $\approx50$ have been recognized for several samples doped by Molybdenum. We found some indications of a pulse-shape discrimination between $\alpha$ particles and $\gamma$ quanta with PbWO$_4$ (Mo doped) crystal scintillators.Comment: 12 pages, 5 figures, submitted to NIM

Search for 2β processes in 64Zn with the help of ZnWO4 crystal scintillator

n/

Search for double beta decay of Zinc and Tungsten with the help of low-background ZnWO4 crystal scintillators

Double beta processes in 64-Zn, 70-Zn, 180-W, and 186-W have been searched for with the help of large volume (0.1-0.7 kg) low background ZnWO4 crystal scintillators at the Gran Sasso National Laboratories of the INFN. Total time of measurements exceeds 10 thousands hours. New improved half-life limits on double electron capture and electron capture with positron emission in 64-Zn have been set, in particular (all the limits are at 90% C.L.): T1/2(0nu2EC)> 1.1e20 yr, T1/2(2nuECbeta+)>7.0e20 yr, and T1/2(0nuECbeta+)>4.3e20 yr. The different modes of double beta processes in 70-Zn, 180-W, and 186-W have been restricted at the level of 1e17-1e20 yr.Comment: 20 p., submitted to Phys. Rev.

Purification of vanadium by electron-beam melting

In this paper we are reported about theoretical calculation and experimental investigation of Vanadium purification by electron-beam melting. This method has demonstrated high efficiency of Vanadium purification from interstitial impurities and majority of metallic impurities, including Potassium. The Vanadium metal with purity of 99.7 wt.% have been obtained. The thermal desorption from Vanadium metal samples “before” and “after” electronbeam melting has been studied. The purified in such way Vanadium have satisfied all the requirements of low background experiment for search of rare decay of 50V, especially concerning of Potassium contamination.Проведены расчетные и экспериментальные исследования процесса рафинирования ванадия методом электронно-лучевой плавки. Показано, что электронно-лучевая плавка является эффективным методом рафинирования ванадия от примесей внедрения и большинства металлических примесей, в том числе от калия. Получены образцы ванадия с чистотой 99,7 мас.%. Исследована термодесорбция из образцов ванадия до и после электронно-лучевого переплава. Приведены результаты микроструктурных исследований и измерения твёрдости. Установлено, что полученный ванадий удовлетворяет всем необходимым условиям, в первую очередь по содержанию примеси калия, для проведения исследований поиска 2β-распадов на ядрах изотопов ванадия, а также для применения в качестве компонента перспективных, малоактивируемых сплавов.Проведені розрахункові та експериментальні дослідження процесу рафінування ванадію методом електронно-променевої плавки. Показано, що електронно-променева плавка є ефективним методом рафінування ванадію від домішок проникнення і більшості металевих домішок, у тому числі від калію. Отримано зразки ванадію чистотою 99,7 мас.%. Досліджено термодесорбцію із зразків ванадію до і після електронно-променевого переплаву. Наведено результати мікроструктурних досліджень і вимірювання твердості. Встановлено, що отриманий ванадій задовольняє всім необхідним умовам, в першу чергу за вмістом домішки калію, для проведення досліджень пошуку 2β-розпадів на ядрах ізотопів ванадію, а також для застосування в якості компонента перспективних малоактивованих сплавів

Scintillation pulse shape discrimination with CaWO₄, ZnWO₄, and CdWO₄ crystal

The time properties of scintillation pulse form for у rays and α particles in CaW0₄, ZnW0₄, and CdW0₄ crystal have been investigated. А method for discrimination of various particle types using the pulse shape distinctions has been developed. А complete signal separation for у quanta and α particles has been attained. The pulse shape dependences on the α irradiation energy (for all the crystals) and direction in relation to the main crystallographic axes (for ZnW0₄ and CdW0₄ scintillators) have been observed and studied. The temperature dependence of the average decay time of CdW0₄ for у rays and α particles has been measured in temperature interval 0-30 ℃.Временные свойства сцинтилляционных импульсов для у квантов и α частиц были исследованы для кристаллов CaW0₄, ZnW0₄, CdW0₄. Благодаря зависимости формы импульса от типа ионизирующего излучения разработан метод идентификации сигналов, основанный на методе оптимального цифрового фильтра. Получено полное разделение α-частиц и у-квантов для данных кристаллов. Измерены зависимости формы сцинтилляционного импульса от энергии и от направления облучения относительно главных кристаллографических осей. Для кристалла CaW0₄ получена зависимость среднего времени высвечивания для у-квантов и α-частиц от температуры в интервале 0-30℃.Часовi характеристики сцинтиляцiйного спалаху для кристалiв CaW0₄, ZnW0₄, CdW0₄ дослiджено для у-квантiв та α-частинок. Розроблено метод дискримiнацii частинок рiзних типiв, оснований на вiдмiнностi форми сцинтиляцiйного спалаху для частинок рiзних типiв. Отримано повне роздiлення сигналiв вiд а-частинок та у-квантiв. Дослiджено залежностi форми сигналу вiд енергii та напрямку опромiнення вiдносно головних кристалографiчних осей. Для кристала CaW0₄ отримано залежнiсть середнього часу висвiтлювання для у-квантiв та α-частинок вiд температури у дiапазонi 0-30℃