Preview

Известия Национальной академии наук Беларуси. Серия физико-математических наук

Расширенный поиск

Гадолиний-содержащее сцинтилляционное стекло для регистрации нейтронов в широком диапазоне энергий

https://doi.org/10.29235/1561-2430-2021-57-2-217-223

Полный текст:

Аннотация

Неорганические сцинтилляционные стекла формируют домен быстроразвивающихся детекторных материалов, используемых для детектирования различных видов ионизирующего излучения. Наибольшее распространение получили литий-силикатные стекла, обогащенные изотопом 6Li, которые используются для регистрации тепловых нейтронов. Вместе с тем в силу специфики энергетической зависимости сечения нейтронов легких ядер такие материалы малопригодны для регистрации эпитермальных и более высокоэнергетичных нейтронов. Использование редкоземельных элементов в составе стекол позволяет повысить чувствительность к нейтронам. В системе BaO–Gd2O3–SiO2 при активации ионами церия впервые создано сцинтилляционное стекло с выходом не менее 2500 фот/МэВ, что позволяет создавать недорогие детекторные элементы значительного объема для регистрации нейтронов. Установлено, что детекторы на основе стекла BaO–Gd2O3–SiO2 обладают удовлетворительными детекторными свойствами при регистрации нейтронов в широком спектре их энергий.

Об авторе

М. В. Коржик
Институт ядерных проблем Белорусского государственного университета
Беларусь

Коржик Михаил Васильевич – доктор физико-математических наук, заведующий лабораторией, Институт ядерных проблем

ул. Бобруйская, 11, 220030, г. Минск, Республика Беларусь



Список литературы

1. Lecoq, P. Inorganic Scintillators for detecting systems / P. Lecoq, A. Gektin, M. Korzhik. – Springer, 2017. – 408 p.

2. Коржик, М. В. Стеклокерамические материалы для регистрации нейтронов / М. В. Коржик // Вес. Нац. акад. навук Беларусі. Сер. фіз.-мат. навук. – 2018. – № 4. – С. 67–71.

3. Detection of neutrons in a wide energy range with crystalline Gd3Al2Ga3O12, Lu2SiO5 and LaBr3 doped with Ce scintillators / M. Korzhik [et al.] // Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., Sect. A. – 2019. – Vol. 931. – Р. 88–91. https://doi.org/10.1016/j.nima.2019.04.034

4. Sensitivity of GAGG based scintillation neutron detector with SiPM readout / A. Fedorov [et al.] // Nucl. Eng. Technol. – 2020. – Vol. 52, № 10. – P. 2306–2312. https://doi.org/10.1016/j.net.2020.03.012

5. Scintillation efficiency of binary Li2O-2SiO2 g lass d oped w ith C e3+ a nd T b3+ ions / Y. Tratsiak [et al.] // J. Alloys Compd. – 2018. – Vol. 735. – P. 2219–2224. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2017.11.386

6. Li-Based glasses for neutron detection – classic material revisited / G. Dosovitskiy [et al.] // Rev. J. Chem. – 2020. – Vol. 10, № 1/2. – P. 1–11. https://doi.org/10.1134/s207997802001001x

7. DSB: Ce3+ scintillation glass for future / E. Auffray [et al.] // J. Phys.: Conf. Ser. – 2015. – Vol. 587. – P. 012062. https://doi.org/10.1088/1742-6596/587/1/012062

8. Distribution of luminescent centers in Ce3+-ion doped amorphous stoichiometric glass BaO–2SiO2 and dedicated glass ceramics / M. Korjik [et al.] // Opt. Mater. – 2015. – Vol. 47. – P. 129–134. https://doi.org/10.1016/j.optmat.2015.07.014

9. Thermodynamic modeling of the BaO-SiO2 and SrO-SiO2 binary melts / A. Romero-Serrano [et al.] // Glass Phys. Chem. – 2010. – Vol. 36, № 2. – P. 171–178. https://doi.org/10.1134/s1087659610020045

10. Zhang, R. A thermodynamic assessment of the BaO-MgO, BaO-CaO, BaO-Al2O3 and BaO-SiO2 systems [Electronic Resource] / R. Zhang, P. Taskinen // Aalto University. – 2014. – Mode of access: https://aaltodoc.aalto.fi/bitstream/handle/123456789/12848/isbn9789526056135.pdf?sequence=1&isAllowed=y

11. Experimental time resolution limits of modern SiPMs and TOF-PET detectors exploring different scintillators and Cherenkov emission / S. Gundacker [et al.] // Phys. Med. Biol. – 2020. – Vol. 65, № 2. – P. 025001. https://doi.org/10.1088/1361-6560/ab63b4

12. Временные и спектральные характеристики детекторов на основе неорганического сцинтиллятора Се: ГАГГ при использовании вакуумных и кремниевых фотоприемников / В. Богомолов [и др.] // Приборы и техника эксперимента. – 2020. – № 5. – С. 23–21.


Просмотров: 149


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 1561-2430 (Print)
ISSN 2524-2415 (Online)