Infrared activity of hydrogen molecules trapped in Si

The rovibrational-translational states of a hydrogen molecule moving in a cage site in Si, when subjected to an electrical field arising from its surroundings, are investigated. The wave functions are expressed in terms of basis functions consisting of the eigenfunctions of the molecule confined to move in the cavity and rovibrational states of the free molecule. The energy levels, intensities of infrared and Raman transitions, effects of uniaxial stress, and a neighboring oxygen defect are found and compared with existing experimental data

Method for express determination of medical radionuclides ⁹⁹ᵐTc, ⁶⁷Cu concentration using spectrometer based on Si planar detector

The method of express analysis provides the measurement of radiation spectra of medical radionuclides by a detection module based on an uncooled silicon planar detector and a "scintillator-silicon photosensor" type module. A spectrometric device for express analysis of radionuclide concentration has been developed and its prototyping has been carried out, confirming the operability of the device. The spectrometer analyzer is powered from the USB port of the PC (including a laptop) that provides the possibility of autonomous operation. Test measurements were carried out using the prototype of the spectrometer and X-ray sources, as well as spectral distributions of the radiation of real samples of ⁹⁹ᵐTc in a special container (glass ampoule). For a Si-PIN-detector with a thickness of 300 μm, the emission spectrum consists of a line of ⁹⁹ᵐTc with an energy of 140.5 keV and two peaks of the characteristic X-ray radiation (CXR) of technetium. The calculation in GEANT4 shows the matching of the ⁹⁹ᵐTc activities obtained from the registration of CXR and the main line. A measurement of the technetium concentration both by the 140.5 keV line and on the CXR radiation was proposed that significantly increases the speed of the data accumulation.Методика експрес-аналізу передбачає вимір спектрів випромінювання медичних радіонуклідів детектуючим модулем на основі неохолоджуваного кремнієвого планарного детектора і модулем типу «сцинтилятор - кремнієвий фотосенсор». Розроблено спектрометричний пристрій для експрес-аналізу концентрації радіонуклідів і проведено його макетування, що підтверджує працездатність пристрою. Живлення спектрометра-аналізатора виконано від USB-порту ПК (в тому числі, ноутбука), що забезпечує можливість автономної роботи. Проведено тестові вимірювання з використанням робочого макета спектрометра і джерел рентгенівського випромінювання, а також досліджені спектральні розподіли випромінювання реальних зразків ⁹⁹ᵐТc у спеціальній упаковці (скляній ампулі). Для Si-PIN-детектора товщиною 300 мкм спектр випромінювання складається з лінії ⁹⁹ᵐТc з енергією 140,5 кеВ і двох піків характеристичного рентгенівського випромінювання технеція. Розрахунок у GEANT4 показує узгодження активностей ⁹⁹ᵐТc, отриманих по реєстрації ХРВ і основної лінії. Запропоновано вимірювання концентрації технеція не тільки по лінії 140,5 кеВ, а й по випромінюванню ХРВ, що істотно збільшує швидкість набору даних.Методика экспресс-анализа предусматривает измерение спектров излучения медицинских радионуклидов детектирующим модулем на основе неохлаждаемого кремниевого планарного детектора и модулем типа «сцинтиллятор - кремниевый фотосенсор». Разработано спектрометрическое устройство для экспресс-анализа концентрации радионуклидов и проведено его макетирование, подтверждающее работоспособность устройства. Питание спектрометра-анализатора выполнено от USB-порта ПК (в том числе, ноутбука), что обеспечивает возможность автономной работы. Проведены тестовые измерения с использованием рабочего макета спектрометра и источников рентгеновского излучения, а также исследованы спектральные распределения излучения реальных образцов ⁹⁹ᵐТс в специальной упаковке (стеклянной ампуле). Для Si-PIN-детектора толщиной 300 мкм спектр излучения состоит из линии ⁹⁹ᵐТс с энергией 140,5 кэВ и двух пиков характеристичного рентгеновского излучения технеция. Расчет в GEANT4 показывает согласие активностей ⁹⁹ᵐТc, полученных по регистрации ХРИ и основной линии. Предложено измерение концентрации технеция не только по линии 140,5 кэВ, но и по излучению ХРИ, что существенно увеличивает скорость набора данных

Performance of a fine-sampling electromagnetic calorimeter prototype in the energy range from 1 to 19 GeV

The fine-sampling electromagnetic calorimeter prototype has been experimentally tested using the 1-19 GeV/c tagged beams of negatively charged particles at the U70 accelerator at IHEP, Protvino. The energy resolution measured by electrons is Delta{E}/E=2.8%/\sqrt{E} + 1.3%. The position resolution for electrons is Delta{x}=3.1 + 15.4/sqrt{E} mm in the center of the cell. The lateral non-uniformity of the prototype energy response to electrons and MIPs has turned out to be negligible. Obtained experimental results are in a good agreement with Monte-Carlo simulations.Comment: Article is prepared for pdflatex using the class elsart. 13 pages, 9 figures in 11 PDF file

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

Pion, kaon, proton and anti-proton transverse momentum distributions from p+p and d+Au collisions at sNN=200\sqrt{s_{NN}} = 200 GeV

Identified mid-rapidity particle spectra of $\pi^{\pm}$, $K^{\pm}$, and $p(\bar{p})$ from 200 GeV p+p and d+Au collisions are reported. A time-of-flight detector based on multi-gap resistive plate chamber technology is used for particle identification. The particle-species dependence of the Cronin effect is observed to be significantly smaller than that at lower energies. The ratio of the nuclear modification factor ($R_{dAu}$) between protons $(p+\bar{p})$ and charged hadrons ($h$) in the transverse momentum range $1.2<{p_{T}}<3.0$ GeV/c is measured to be $1.19\pm0.05$(stat)$\pm0.03$(syst) in minimum-bias collisions and shows little centrality dependence. The yield ratio of $(p+\bar{p})/h$ in minimum-bias d+Au collisions is found to be a factor of 2 lower than that in Au+Au collisions, indicating that the Cronin effect alone is not enough to account for the relative baryon enhancement observed in heavy ion collisions at RHIC.Comment: 6 pages, 4 figures, 1 table. We extended the pion spectra from transverse momentum 1.8 GeV/c to 3. GeV/

Azimuthal anisotropy at RHIC: the first and fourth harmonics

We report the first observations of the first harmonic (directed flow, v_1), and the fourth harmonic (v_4), in the azimuthal distribution of particles with respect to the reaction plane in Au+Au collisions at the Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC). Both measurements were done taking advantage of the large elliptic flow (v_2) generated at RHIC. From the correlation of v_2 with v_1 it is determined that v_2 is positive, or {\it in-plane}. The integrated v_4 is about a factor of 10 smaller than v_2. For the sixth (v_6) and eighth (v_8) harmonics upper limits on the magnitudes are reported.Comment: 6 pages with 3 figures, as accepted for Phys. Rev. Letters The data tables are at http://www.star.bnl.gov/central/publications/pubDetail.php?id=3

Azimuthal anisotropy and correlations in p+p, d+Au and Au+Au collisions at 200 GeV

We present the first measurement of directed flow ($v_1$) at RHIC. $v_1$ is found to be consistent with zero at pseudorapidities $\eta$ from -1.2 to 1.2, then rises to the level of a couple of percent over the range $2.4 < |\eta| < 4$. The latter observation is similar to data from NA49 if the SPS rapidities are shifted by the difference in beam rapidity between RHIC and SPS. Back-to-back jets emitted out-of-plane are found to be suppressed more if compared to those emitted in-plane, which is consistent with {\it jet quenching}. Using the scalar product method, we systematically compared azimuthal correlations from p+p, d+Au and Au+Au collisions. Flow and non-flow from these three different collision systems are discussed.Comment: Quark Matter 2004 proceeding, 4 pages, 3 figure