Энергетическое разрешение спектрометра с конвертером из ориентированного кристалла

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Ориентированный вдоль оси монокристаллический конвертер, находящийся перед электромагнитным спектрометром, меняет отклик спектрометра, регистрирующего электроны с энергиями в десятки ГэВ. При энергии электронов 26 и 28 ГэВ в зависимости от ориентации, толщины, типа кристаллического конвертора и толщины спектрометра относительное энергетическое разрешение спектрометра улучшается на величину от 15% до 80%.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

В. А. Басков

Физический институт им. П.Н. Лебедева Российской академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: baskov@x4u.lebedev.ru
Россия, 119991, Москва, Ленинский просп., 53

Список литературы

  1. Uggerhoj U.I. // Reviews of Modern Physics. 2005. V. 77. P. 1131. https://doi.org/10.1103/RevModPhys.77.1131
  2. Байер В.Н., Катков В.М., Страховенко В.М. Электромагнитные процессы при высокой энергии в ориентированных монокристаллах. Новосибирск: Наука, 1989.
  3. Ахиезер А.И., Шульга Н.Ф. // ЖЭТФ. 1983. Т. 85. С. 94.
  4. Басков В.А. // КСФ. 2012. № 10. С.28. https://doi.org/10.3103/S1068335612100041
  5. Басков В.А., Ким В.В., Лучков Б.И., Тугаенко В.Ю., Хабло В.А. // КСФ. 2013. № 5. С. 3. https://doi.org/10.3103/S1068335613050011
  6. Басков В.А. // КСФ. 2015. № 4. С. 3. https://doi.org/10.3103/S1068335615040016
  7. Басков В.А. // Письма в ЖЭТФ. 2014. Т. 99. С. 785. https://doi.org/10.7868/S0370274X14120017
  8. Soldani M., Bandiera L., Moulson M. et al. // Eur. Phys. J. C. 2023. V. 83. P. 101. https://doi.org/10.1140/epjc/s10052-023-11247-x
  9. Басков В.А., Ким В.В., Лучков Б.И., Тугаенко В.Ю., Хабло В.А. // Труды сессии-конференции ЯФ ОФН РАН “Физика фундаментальных взаимодействий”, ИТЭФ, Москва, 2011. С. 16. http://matras.itep.ru/npd2kl/Malyi_za/24_november/ ba/Pt
  10. Зверев В.Г., Лучков Б.И., Тугаенко В.Ю. Космофизика. Москва: Энергоиздат, 1987. С. 71.
  11. Басков В.А. // КСФ. 2016. № 5. С. 3. https://doi.org/10.3103/S1068335616050018
  12. Басков В.А. // КСФ. 2014. №3. С.32. https://doi.org/10.3103/S1068335614030051
  13. Байер В.Н., Басков В.А., Ганенко В.Б. и др. Препринт ФИАН №204. Москва, 1988.
  14. Baskov V.A., Khablo V.A., Kim V.V., Sergienko V.I. // Nucl. Instrum. Methods. Phys. Res. A. 1990. V. 297. P. 329. https://doi.org/10.1016/0168-9002(90)91315-3
  15. Басков В.А., Белоусов А.С., Ким В.В., Малиновский Е.И., Усик А.П., Хабло В.А // ПТЭ. 2011. Т. 5. С. 66.
  16. Словинский Б. // ЭЧАЯ. 1994. Т. 25. № 2. С. 417.
  17. Горячев В. Н., Денисов С. П. // Ядерная физика и инжиниринг. 2021. Т. 12. № 4. С. 229. https://doi.org/10.56304/S2079562920060275
  18. Басков В.А., Говорков Б.Б., Ким В.В., Лучков Б.И., Сергиенко В.И., Тугаенко В.Ю., Хабло В.А. // КСФ. 1992. № 9/10. С. 41.
  19. Tikhomirov V.V., Haurylavets V. V., Lobko A. S., Mechinsky V. A. // Engineering of Scintillation Materials and Radiation Technologies (ISMART 2016). 2017. V. 200. P. 259. https://doi.org/10.1007/978-3-319-68465-9_16
  20. Elsener K., Møller S.P., Petersen J.B.B., Uggerhøj E. // Cosmic Gamma Rays, Neutrinos, and Related Astrophysics. NATO ASI Series. V. 270. P 457. https://doi.org/10.1007/978-94-009-0921-2_31
  21. Басков В.А., Ким В.В., Лучков Б.И., Тугаенко В.Ю., Хабло В.А. // КСФ. 2012. № 8. С. 16. https://doi.org/10.3103/S1068335612080039
  22. Басков В.А., Ким В.В., Лучков Б.И., Тугаенко В.Ю., Хабло В.А. // КСФ. 2013. № 4. С. 35. https://doi.org/10.3103/S1068335613040052
  23. Басков В.А., Ким В.В., Лучков Б.И., Тугаенко В.Ю., Хабло В.А. // КСФ. 2011. № 6. С. 8. https://doi.org/10.3103/S1068335611060029

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Схема спектрометров направленного действия: а – регистрация e-, e+, γ-квантов на основе ориентированных вдоль оси непрозрачных и прозрачных кристаллов, б – схема применения спектрометров направленного действия в экспериментальной установке.

Скачать (150KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Схема определения ширины ориентационной зависимости ΔQ ΔE энерговыделения электромагнитного ливня в черенковском счетчике толщиной 1X0, выходящего из кристалла вольфрама толщиной tW = 1 мм: Е = 28 ГэВ, TW = 77K, ось <111>.

Скачать (33KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Схема экспериментальной установки “Каскад”: А1–А3 и С1–С6 – сцинтилляционные счетчики, ПК1–ПК3 – пучковые пропорциональные камеры, Р – радиатор, ММ – магнит системы мечения фотонов, Г – гониометр, М – кристаллический конвертор, Т – сцинтилляционный счетчик для регистрации заряженных частиц ливня, СЧЛС – составной черенковский ливневый спектрометр, ЧС – черенковский спектрометр; МСППС – многоканальный свинцово-сцинтилляционный спектрометр полного поглощения.

Скачать (33KB)
Метаданные
5. Рис. 4. а – Схема ЧСПП и расположения ЧСПП и ЧС на пучке: 1 – радиатор; 2 – аллюминированный майлар, 3 – черная светонепроницаемая бумага, 4 – черная изоляционная лента, 5 – ФЭУ-85, 6 – делитель, 7 – крепления радиатора, ФЭУ и делителей, 8 – корпус. б – Схема ЧС: 1 – радиатор, 2 – ФЭУ-49, 3 – делитель, 4 – корпус.

Скачать (133KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Каскадные кривые развития электромагнитного ливня в СЧЛС от электронов с энергией Ee = 26 ГэВ в зависимости от толщины разориентированных (а) и ориентированных вдоль оси <111> (б) кристаллов вольфрама перед СЧЛС, К – калибровка (кристалл перед СЧЛС отсутствует).

Скачать (121KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Зависимость среднеквадратичного разрешения σ спектрометра СЧЛС+ЧС от его толщины tСЧЛС+ЧС и толщины разориентированного (а) и ориентированного вдоль оси <111> вольфрамового кристаллического конвертора (б); E = 26 ГэВ, TW =293K, К – калибровка (tW = 0), толщины кристаллов показаны слева от кривых.

Скачать (104KB)
Метаданные
8. Рис. 7. Зависимость относительного энергетического разрешения суммарного спектрометра от его толщины tСС при разориентированном (а) и ориентированном вдоль оси <111> вольфрамовом кристаллическом конверторе (б), E = 26 ГэВ, Tw =293K, К – калибровка (tW = 0).

Скачать (97KB)
Метаданные
9. Рис. 8. Зависимость относительного энергетического разрешения суммарного спектрометра от толщины вольфрамового кристаллического конвертора tW; толщина спектрометра СЧЛС в радиационных длинах показана справа от кривых; E = 26 ГэВ, ○ – калибровка, ● – tw = 293K; ▲, Δ – tw =77K: а – конвертор разориентирован, б – конвертор ориентирован вдоль оси <111>, в – суммарный спектрометр (tСЧЛС + ЧС = 25X0; ▲ и Δ – конвертор разориентирован и ориентирован вдоль оси <111> соответственно).

Скачать (149KB)
Метаданные
10. Рис. 9. Соотношение оптимальных толщин кристаллического вольфрамового конвертора перед суммарным спектрометром (tW opt) и толщин суммарного спектрометра (tCC opt), при которых относительное энергетическое разрешение суммарного спектрометра наилучшее.

Скачать (30KB)
Метаданные
11. Рис. 10. Ориентационные зависимости относительного энергетического разрешения δ первого счетчика СЧЛС (tСЧЛС = 1X0) от толщина кристаллического конвертора: а – вольфрамовый конвертор (<111>); б – кремневый конвертор (<110>); ●, ▲, ○ – E = 26 ГэВ; Δ, ■ – E = 28 ГэВ; Δ – T = 77K; ●, ▲, ○ – T = 293K; толщины конверторов показаны над зависимостями.

Скачать (45KB)
Метаданные
12. Рис. 11. Зависимость ширины ориентационной зависимости относительного энергетического разрешения ΔΘδ первого счетчика СЧЛС от толщины tкрист кристалов вольфрама (●, ○, <111>) и кремния (▲, <110>): ● – E = 26 ГэВ, TW = 293K; ○, ▲ – E = 28ЭГэВ, TW = 77K, TSi = 293K.

Скачать (15KB)
Метаданные
13. Рис. 12. Соотношение между относительным энергетическим разрешением δ первого счетчика СЧЛС и шириной ориентационной зависимости ∆Θδ кристаллов вольфрама (●, ○) и кремния (▲): ● – E = 26 ГэВ, TW = 293K; ○, ▲ – E = 28 ГэВ, TW = 77K, TSi = 293K; ●, ○ – <111>, ▲– <110>.

Скачать (27KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024