Разработка кремниевых детекторов и электронных блоков для радиометра альфа-, бетаи гамма-излучения

Обложка

Цитировать

Полный текст

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

Аннотация

Спектрометрия ядерного излучения с помощью полупроводниковых детекторов (ППД) зародилась в начале 1960-х гг. Из всех задач спектрометрии ядерного излучения наиболее актуальным является создание специализированных приборов для научных исследований и экспериментов. С совершенствованием технологии изготовления ППД, появляются новые возможности улучшения эксплуатационных параметров ППД, расширяется круг решаемых с их помощью задач. В статье приводится описание специальной технологии изготовления кремниевого детектора с большой чувствительной областью и рабочим объемом, а также радиометров на их основе. Разработанная технология изготовления детекторов, обеспечивает минимальную толщину «входных» и «выходных» окон, что важно для измерения низкоэнергетических частиц и позволяет проводить измерения в 2π-геометрии. В мировой практике такие детекторы используются мало. В работе представлена структура и блок-схема разработанного радиометрического устройства на основе детекторов больших размеров для экспрессного измерения низкоинтенсивного излучения радиоактивных элементов. Детекторы разрабатываются с учетом планируемых физических экспериментов и изготавливаются под определенные типы радиометров для выполнения конкретной задачи. Разработанное устройство предназначено для измерения объемной активности альфа излучения радона и активности бета- и гамма-излучений естественных изотопов (238U, 234U, 232Th, 226Ra, 222Rn, 218Po, 214Bi и т.д.) в различных средах. Прибор мобильный, компактный и безопасный, и может использоваться как в полевых условиях, так и стационарно. В статье представлены результаты исследования активностей альфа-, бета- и гамма-излучений почвенного воздуха из скважины глубиной 1,5 м на территории одной из предгорных районов республики. Измерения проводятся в режиме реального времени, онлайн и данные отображаются на мониторе компьютера.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Сали Аширович Раджапов

Физико-технический институт Научно-производственного объединения «Физика-Солнце» Академии наук Республики Узбекистан

Email: rsafti@mail.ru
доктор физико-математических наук; главный научный сотрудник лаборатории полупроводниковых высокочувствительных датчиков Ташкент, Республика Узбекистан

Кувондик Мирзанович Нурбоев

Навоийское отделение Академии наук Республики Узбекистан

Email: navoiy@academy.uz
кандидат физико-математических наук; заместитель директора по науке Ташкент, Республика Узбекистан

Фануза Галлиевна Муллагалиева

Физико-технический институт Научно-производственного объединения «Физика-Солнце» Академии наук Республики Узбекистан

Email: fmullagalieva@mail.ru
0000-0001-6383-3171 Ташкент, Республика Узбекистан

Марс Ахмедович Зуфаров

Физико-технический институт Научно-производственного объединения «Физика-Солнце» Академии наук Республики Узбекистан

Email: marsuz@mail.ru
старший научный сотрудник Ташкент, Республика Узбекистан

Бекжан Салиевич Раджапов

Физико-технический институт Научно-производственного объединения «Физика-Солнце» Академии наук Республики Узбекистан

Email: ftibekjan@gmail.com
докторант Ташкент, Республика Узбекистан

Камолиддин Эштурсунович Эргашев

Физико-технический институт Научно-производственного объединения «Физика-Солнце» Академии наук Республики Узбекистан

Email: eke@astrin.uz
младший научный сотрудник Ташкент, Республика Узбекистан

Список литературы

  1. Муминов Р.А., Раджапов С.А., Тошмуродов Ё.К., Раджапов Б.С. Детекторы рентгеновского и гамма излучения на основе Al-nGe-pSi-Au структуры // Computational Nanotechnology. 2017. № 3. С. 27-28.
  2. Муминов Р.А., Раджапов С.А., Муллагалиева Ф.Г. и др. Разработка высокочувствительного детектора большого размера на основе гетероструктур α-Si-p-i-n для радонометров // Атомная энергия. 2021. Т. 131. № 6. С. 344-346.
  3. Радиологическая защита от облучения радоном. М.: ФГБУ ГНЦ ФМБЦ им. А.И. Бурназяна ФМБА России, 2015.
  4. Крисюк Э.М. Уровни и последствия облучения населения. Около 90% дозы ингаляционного облучения обусловлено вдыханием дочерних продуктов изотопов радона, находящихся в воздухе помещений и атмосферном воздухе // АНРИ. 2002. № 1 (28). С. 4-12.
  5. Карпин В.А., Кострюкова Н.К., Гудков А.Б. Радиационное воздействие на человека радона и его дочерних продуктов // Гигиена и санитария. 2005. № 4. С. 13-17.
  6. Трифонова Т.А., Ширкин Л.А. Оценка радиационной опасности от радонового облучения в помещениях городских зданий // Безопасность жизнедеятельности. 2004. № 5. С. 43-48.
  7. Яфасов А.Я. Si(Li)-р-i-n-детекторы площадью 60 см2 // Атомная энергия. 1986. № 2. С. 62-66.
  8. Дирнли Дж., Нортрон Д. Полупроводниковые счетчики ядерных излучений. М.: Мир, 1966. С. 17, 76-77.
  9. Азимов С.А., Муминов Р.А., Яфасов А.Я. В сб. ст.: Динамические характеристики неоднородных полупроводниковых структур. Ташкент: ФАН, 1975. С. 58-101.
  10. Раджапов С.А., Рахимов Р.Х., Раджапов Б.С., Зуфаров М.А. Кремний-литиевые ΔΕ-детекторы альфа излучения для радиометра // Computational Nanotechnology. 2019. № 2. С. 157-159.
  11. Muminov R.A., Radzhapov S.A., Saimbetov A.K. Developing Si(Li) nuclear radiation detectors by pulsed electric field treatment // Technical Physics Letters. 2009. Vol. 35. No. 8. Pp. 768-769.
  12. Раджапов С.А., Рахимов Р.Х., Раджапов Б.С. и др. Разработка радиометра на основе кремниевых детекторов с большой чувствительной площадью // Computational Nanotechnology. 2019. № 1. С. 65-68.
  13. Kuttybay N.B., Muminov R.A., Nurgaliyev M.K. et al. Physical features of double sided diffusion of lithium into silicon for large size detectors // Journal of Nano- and Electronic Physics. 2019. Vol. 11. No. 2. P. 02031 (4Pp).
  14. Раджапов С.А., Раджапов Б.С., Рахимов Р.Х. Особенности технология изготовление кремниевых поверхностно-барьерных детекторов большой чувствительной рабочей площадью для измерения активности естественных изотопов // Computational Nanotechnology. 2018. № 1. С. 151-154.
  15. Раджапов С.А., Рахимов Р.Х., Раджапов Б.С., Зуфаров М.А. Расчет этапов технологического процесса изготовления ППД-детекторов с использованием компьютерного математического моделирования и изготовление альфа радиометра на их основе // Computational Nanotechnology. 2020. Т. 7. № 2. C. 21-28. doi: 10.33693/2313-223X-2020-7-2-21-28.
  16. Полезная модель RU 120 783 U1, G01T 1/67. Устройство для радиометрического анализа проб почвенного воздуха / Андреев А.И., Чекунаев В.В. 27.09.2012.
  17. Патент РУз № IАР 04882. Устройства для измерения объемной активности радона в воздухе / Муминов Р.А., Раджапов С.А., Лутпуллаев С.Л. Пиндюрин Ю.С., Хусамидинов С.С., Юткин С.В.
  18. Полезная модель РУз № FA 20210216. Устройство для измерения объемной активности радона в воздухе, воде и почве / Муминов Р.А., Раджапов С.А., Раджапов Б.С.
  19. Muminov R.A., Radzhapov S.A., Mullagalieva F.A. et al. Development of high-efficiency silicon detectors and electronic components for radiometer of alpha radiation // Instruments and Experimental Techniques. 2021. Vol. 64. No. 3. Рp. 444-449.
  20. Раджапов Б.С., Эргашев К.Е. Программа для микроконтроллера радиометра радона и радия. Свидетельство на программные продукты РУз № DGU 20180983 от 06.12.2018.
  21. Яфасов А.Я., Яфасов А.А. Радоновые поля на территории Центральной Азии // АНРИ. 2003. № 3 (34). С. 13-17.
  22. Яфасов А.Я., Акимов В.А., Муллагалиева Ф.Г. Влияние тектонических аномалий на поведение радона в окружающей среде // Материалы конференции «Радон-2000», Пущино, 17-20 апреля 2000 г. С. 18-20.
  23. Бобонаров Н.С., Гольдштейн Р.И., Макаров П.В. Проблемы радоноопасности городов, расположенных в предгорных районах Узбекистана // АНРИ. 1996/97. № 3 (9). С. 92-96.
  24. Микляев П.С., Зиангиров Р.С., Петрова Т.Б. Влияние особенностей геологической среды на радоноопасность в городах // Город и геологические опасности: материалы междунар. конф., 17-21 апр. 2006. В 2 ч. СПб.: ВНИИГ. 2006. С. 247-252.
  25. Yafasov A.Ya., En Z., Akimov V.A. Variations radon concentration in Tashkent subway stations // Proc. of the Third Intern. Conf. “Modern Problems of Nuclear Physics”. Bukhara, 23-27 August 1999. Pp. 226-227.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать


Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах