Публикации автора

Рассмотрены проблемы, возникающие при калибровке детекторов на нейтронном генераторе, и реализован альтернативный метод абсолютной калибровки алмазных детекторов с использованием нейтронного источника на изотопе 241Am+Be. Проведено измерение амплитудного спектра и численное моделирование отклика алмазного детектора при облучении нейтронами изотопного источника 241Am+Be. Выполнена оценка эффективности регистрации быстрых нейтронов алмазным детектором по области амплитудного спектра, обусловленной (п, а)-реакцией на углероде для нейтронов в диапазоне энергий от 8,7 до 10,7 МэВ. Эффективный расчетный объем детектора составил 80 % от физического размера алмаза под контактами. Показаны преимущества и недостатки использования изотопных источников нейтронного излучения для калибровки алмазных детекторов быстрых нейтронов.

Представлено исследование возможности создания термолюминесцентного дозиметра на основе синтетического алмазного материала. На основе анализа экспериментального материала изготовлен образец синтетического алмаза с заданными свойствами, на базе которого создан дозиметрический термолюминесцентный детектор. Проведено исследование дозиметрических свойств. При дозах облучения свыше 1 Гр отклик детектора нелинеен и насыщается при дозе более 20 Гр.

Для измерения двухмерного пространственного распределения источника нейтронов термоядерной плазмы в конструкции международного термоядерного реактора ИТЭР предусмотрена вертикальная нейтронная камера, которая находится в диверторной зоне установки в экстремальных условиях эксплуатации: поток нейтронов 105—1010 см-2∙ с-1, рабочая температура 100—150 °С, технологический прогрев до 250 °С, магнитное поле до 1,5 Тл, высокий вакуум. Данные условия не позволяют использовать традиционные методы спектрометрии быстрых нейтронов. Представлены анализ работы и обоснование применения алмазных детекторов в этих условиях, а также концепция и эскизная схема системы компактных алмазных спектрометров и мониторов нейтронного потока вертикальной нейтронной камеры. Показано, что алмазный детектор не имеет ограничений для применения в условиях вертикальной нейтронной камеры ИТЭР по всем критическим параметрам.

Представлен радиометр гамма-излучения на основе синтетического алмазного материала. В результате создан радиометр с высокой помехозащищенностью, реализованный в схеме с вынесенным предусилителем на длинной (до 200 м) коаксиальной линии. Конструкция радиометра включает спектрометрический алмазный детектор, предусилитель, усилитель-формирователь, спектрометрический АЦП и анализатор импульсов. Разработана математическая модель регистрации гамма-излучения алмазным детектором с учетом его размеров. Созданы коды для расчета отклика гамма-излучения алмазного детектора и восстановления исходного спектра гамма-излучения.

Проведено исследование влияния азотно‐вакансионных комплексов и дефектов структуры, таких как дефекты упаковки, дислокации, на дозиметрические характеристики термолюминесцентного чувствительного элемента на основе алмаза: линейность регистрируемого сигнала в зависимости от поглощенной дозы, чувствительность, хранение алмазным образцом накопленной дозы в зависимости от времени. Исследовались алмазные образцы типа IIа, созданные по технологиям HTHP и CVD. Проведены расчеты параметров термолюминесценции для различных образцов.

Выполнены радиационные испытания алмазного детектора на каскадном сильноточном ускорителе КГ–2,5. При наборе флюенса 21014 см-2 для 14 МэВ-нейтронов было обнаружено ухудшение работы детектора, вследствие эффекта «поляризации». Энергетическое разрешение ухудшилось в 2,3 раза. Скорость счета в пике (n, )-реакции уменьшилась на 7 %, а положение этого пика сдвинулось на 1 МэВ по отношению к позиции пика необлученного детектора. При этом работоспособность детектора как радиометра нейтронного потока сохранялась. Измерены спектры отклика облученного детектора при повышенных температурах.