Бублик М.А, Даниленко К.Н., Дроняев В.П., Мельник О.В.,...
DESCRIPTION
СТОЙКОСТЬ-2010. Бублик М.А, Даниленко К.Н., Дроняев В.П., Мельник О.В., Михеев Б.К. ФГУП «ВНИИА им. Н.Л. Духова» Грунин А.В., Крылевский Е.Н., Куимова Н.А., Лазарев С.А., Лойко Т.В. ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ» Алмазный дозиметр импульсного тормозного излучения САД1М. Лыткарино 2010. - PowerPoint PPT PresentationTRANSCRIPT
![Page 1: Бублик М.А, Даниленко К.Н., Дроняев В.П., Мельник О.В., Михеев Б.К. ФГУП «ВНИИА им. Н.Л. Духова»](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062221/5681387d550346895da02d5d/html5/thumbnails/1.jpg)
Лыткарино 2010
СТОЙКОСТЬ-2010
![Page 2: Бублик М.А, Даниленко К.Н., Дроняев В.П., Мельник О.В., Михеев Б.К. ФГУП «ВНИИА им. Н.Л. Духова»](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062221/5681387d550346895da02d5d/html5/thumbnails/2.jpg)
Уникальные свойства алмазаУникальные свойства алмаза
Плотность, г/см3 ................................................................................3.51Ширина запрещенной зоны, эВ ...................................................5,49Скорость дрейфа носителей зарядов (макс), см/с ……..….....107
Время жизни носителей зарядов, с ......................................10-8 - 10-11
Удельное сопротивление, Ом*см ................................................. 1016
Концентрация примесей, относ. ед. ………………..……… 10-18
Энергия образования электронно-дырочной пары, эВ ….…13,1Температура разрушения……………………………более 600оСХимическая стойкость……………………………………высокаяАтомный номер………………………………………………….6Для сравнения:-эффективный атомный номер воздуха………………………..7,5-эффективный атомный номер биоткани……………………..7,4-Атомный номер кремния………………………………………14
![Page 3: Бублик М.А, Даниленко К.Н., Дроняев В.П., Мельник О.В., Михеев Б.К. ФГУП «ВНИИА им. Н.Л. Духова»](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062221/5681387d550346895da02d5d/html5/thumbnails/3.jpg)
История вопросаИстория вопроса
• 1967 г. ФИАН СССР. Способ изготовления алмазных датчиков, работающих в счётном режиме
• 1977 г. ЮАР. Способ изготовления датчиков на основе природных полупроводниковых алмазов группы IIb.
• 1980-1992 г.г. п/я А-3904 (НИИИТ). Способ изготовления алмазных детекторов ионизирующих излучений. Расширение возможностей штатных методик.
• 2005-2010 г.г. ФГУП НИИИТ. Разработка методов повышения быстродействия, радиационной стойкости, максимальной регистрируемой мощности дозы.
![Page 4: Бублик М.А, Даниленко К.Н., Дроняев В.П., Мельник О.В., Михеев Б.К. ФГУП «ВНИИА им. Н.Л. Духова»](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062221/5681387d550346895da02d5d/html5/thumbnails/4.jpg)
Актуальность
Отсутствие полномасштабных облучательных опытов (уменьшение линейных размеров полей радиационного воздействия)
Отсутствие средств измерения, внесённых в Госреестр
4
![Page 5: Бублик М.А, Даниленко К.Н., Дроняев В.П., Мельник О.В., Михеев Б.К. ФГУП «ВНИИА им. Н.Л. Духова»](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062221/5681387d550346895da02d5d/html5/thumbnails/5.jpg)
5
![Page 6: Бублик М.А, Даниленко К.Н., Дроняев В.П., Мельник О.В., Михеев Б.К. ФГУП «ВНИИА им. Н.Л. Духова»](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062221/5681387d550346895da02d5d/html5/thumbnails/6.jpg)
Основные технические Основные технические характеристики дозиметра характеристики дозиметра
алмазного САД1Малмазного САД1М - чувствительность к гамма-излучению радиоизотопа
60Со, Кл/Р ….....................................................................от 10-11 до 10-9;
- относительная погрешность преобразования в рабочих условиях эксплуатации при доверительной вероятности Р=0,95, .............± 15;
- максимальный импульсный линейный ток на нагрузке (75 ± 3) Ом при номинальном рабочем напряжении питания и нелинейности минус 10 % не менее, А…………………………………………1;
- временное разрешение (ширина импульсной характеристики на половине высоты) при работе в пределах до максимального импульсного линейного тока, нс, не более……………………………….1,5;
- рабочее напряжение питания, В, не более ………………………….1500;
6
![Page 7: Бублик М.А, Даниленко К.Н., Дроняев В.П., Мельник О.В., Михеев Б.К. ФГУП «ВНИИА им. Н.Л. Духова»](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062221/5681387d550346895da02d5d/html5/thumbnails/7.jpg)
Основные технические Основные технические характеристики дозиметра характеристики дозиметра
алмазного САД1Малмазного САД1М - полярность напряжения питания………………положительная или отрицательная
- «темновой» ток дозиметра при рабочем напряжении в нормальных условиях, мкА, не более…………………………….0,1;
- время установления рабочего режима, минут, не более………..5;
– чувствительность изменяется не более чем на 5% после облучения электр. или фот. излучением дозой …………5*105 рад;
- габаритные размеры (без кабеля и соединителя), мм:
- - длина………………………………………………..…17,5 ± 0,5;
- - диаметр………...………………………………..…..12,0 ± 0,5;
- масса без отрезка радиочастотного кабеля и разъёма - не более 20 г.
- - длина с кабелем и соединителем, мм………..3000 ± 50;
7
![Page 8: Бублик М.А, Даниленко К.Н., Дроняев В.П., Мельник О.В., Михеев Б.К. ФГУП «ВНИИА им. Н.Л. Духова»](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062221/5681387d550346895da02d5d/html5/thumbnails/8.jpg)
Основные технические Основные технические характеристики дозиметра характеристики дозиметра алмазного САД1Малмазного САД1М - условия применения дозиметров:
- - температура окружающей среды, оС ……от плюс 5 до плюс 40;
- - относительная влажность при температуре 25 оС, %, не более…95;
- - атмосферное давление, мм рт. ст………………………от 650 до 780;
- - срок службы, лет, не менее………………………………………….10;
- тип кабеля……………………………...…..РК75-4-22; - тип соединительного разъёма ……….РК-75-154 ФВ.
8
![Page 9: Бублик М.А, Даниленко К.Н., Дроняев В.П., Мельник О.В., Михеев Б.К. ФГУП «ВНИИА им. Н.Л. Духова»](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062221/5681387d550346895da02d5d/html5/thumbnails/9.jpg)
Область применения дозиметра Область применения дозиметра алмазного САД1Малмазного САД1М
Дозиметр САД1М предназначен для регистрации и измерения характеристик импульсного тормозного излучения моделирующих установок типа:
- ЛИУ-30 (средняя энергия квантов 5-6 МэВ, граничная -30-35 МэВ);
- ЛИУ-10М (средняя энергия 3-4 МэВ, граничная - 15-20 МэВ);
- СТРАУС-2 (средняя энергия 0,7 МэВ, граничная - 3 МэВ); - АРГУМЕНТ-1000 (средняя энергия 0,08 МэВ, граничная -
1 МэВ); - ИЛТИ-1 (средняя энергия 0,07 МэВ, граничная - 0,6
МэВ); - Гамма-1 (средняя энергия - 0,2-0,3 МэВ, граничная -
1-2,5 МэВ); АРСА (средняя энергия - 0,3 МэВ, граничная - 1 МэВ).
9
![Page 10: Бублик М.А, Даниленко К.Н., Дроняев В.П., Мельник О.В., Михеев Б.К. ФГУП «ВНИИА им. Н.Л. Духова»](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062221/5681387d550346895da02d5d/html5/thumbnails/10.jpg)
Энергетическая зависимость Энергетическая зависимость чувствительности базовой конструкции чувствительности базовой конструкции
дозиметра алмазного САД1Мдозиметра алмазного САД1М
10
![Page 11: Бублик М.А, Даниленко К.Н., Дроняев В.П., Мельник О.В., Михеев Б.К. ФГУП «ВНИИА им. Н.Л. Духова»](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062221/5681387d550346895da02d5d/html5/thumbnails/11.jpg)
СхемаСхема включения САД1М по включения САД1М по стандартной методике измерений стандартной методике измерений
11
![Page 12: Бублик М.А, Даниленко К.Н., Дроняев В.П., Мельник О.В., Михеев Б.К. ФГУП «ВНИИА им. Н.Л. Духова»](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062221/5681387d550346895da02d5d/html5/thumbnails/12.jpg)
Импульсная характеристика Импульсная характеристика измерительного канала. Первичный измерительного канала. Первичный
преобразователь – ЦФ.преобразователь – ЦФ. tt0,50,5 = =0,50 нс.0,50 нс.
12
![Page 13: Бублик М.А, Даниленко К.Н., Дроняев В.П., Мельник О.В., Михеев Б.К. ФГУП «ВНИИА им. Н.Л. Духова»](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062221/5681387d550346895da02d5d/html5/thumbnails/13.jpg)
Импульсная характеристика Импульсная характеристика измерительного канала с дозиметром измерительного канала с дозиметром
САД1М.САД1М. t t0,50,5 = =0,60 нс;0,60 нс; S Sд д = 0,15 нКл/сГр= 0,15 нКл/сГр
13
![Page 14: Бублик М.А, Даниленко К.Н., Дроняев В.П., Мельник О.В., Михеев Б.К. ФГУП «ВНИИА им. Н.Л. Духова»](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062221/5681387d550346895da02d5d/html5/thumbnails/14.jpg)
Импульсная характеристика Импульсная характеристика измерительного канала с дозиметром измерительного канала с дозиметром
САД1М.САД1М. t t0,50,5 =1 =1,4 нс;,4 нс; S Sд д = 2,9 нКл/сГр= 2,9 нКл/сГр
14
![Page 15: Бублик М.А, Даниленко К.Н., Дроняев В.П., Мельник О.В., Михеев Б.К. ФГУП «ВНИИА им. Н.Л. Духова»](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062221/5681387d550346895da02d5d/html5/thumbnails/15.jpg)
Результат выполнения ОКРРезультат выполнения ОКР
В октябре 2009 г. дозиметру присвоен статус средства измерения
(свидетельство об утверждении типа средства измерения RU.C.38.046.A
№36389), прибор зарегистрирован в
Государственном реестре средств измерений под №41388-09 и допущен к
применению в Российской Федерации.
15
![Page 16: Бублик М.А, Даниленко К.Н., Дроняев В.П., Мельник О.В., Михеев Б.К. ФГУП «ВНИИА им. Н.Л. Духова»](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062221/5681387d550346895da02d5d/html5/thumbnails/16.jpg)
Некоторые перспективные Некоторые перспективные направления алмазного направления алмазного детекторостроения детекторостроения 1 июля 2010 г. начинается ОКР «Разработка
дозиметра алмазного для измерений параметров импульсного тормозного излучения ТАД5». Целью выполнения ОКР является разработка дозиметра алмазного для измерений параметров импульсного тормозного излучения с максимальной мощностью дозы в импульсе 1010 Гр/с , выпуск опытных образцов и проведения испытаний для целей утверждения типа средства измерения.
Планируемый срок окончания ОКР- 3 квартал 2012 г.
16
![Page 17: Бублик М.А, Даниленко К.Н., Дроняев В.П., Мельник О.В., Михеев Б.К. ФГУП «ВНИИА им. Н.Л. Духова»](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062221/5681387d550346895da02d5d/html5/thumbnails/17.jpg)
Некоторые перспективные Некоторые перспективные направления алмазного направления алмазного детекторостроения детекторостроения В 2007 г. в ФГУП НИИИТ была
завершена НИР в ходе которой был разработан макет измерительного канала «Сцинтиллирующий алмаз-световод-фотоприёмное устройство» и показана возможность регистрации импульсного тормозного излучения с максимальной мощностью дозы в импульсе до 1011 Гр/с с временным разрешением менее 1 нс.
17
![Page 18: Бублик М.А, Даниленко К.Н., Дроняев В.П., Мельник О.В., Михеев Б.К. ФГУП «ВНИИА им. Н.Л. Духова»](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062221/5681387d550346895da02d5d/html5/thumbnails/18.jpg)
Некоторые перспективные Некоторые перспективные направления алмазного направления алмазного
детекторостроения детекторостроения Разработка малогабаритного комплекса контроля уровня нагружения при испытаниях комплектующих и аппаратуры на стойкость к воздействию специальных факторов, включающий в себя алмазные токовые и оптические датчики , со следующими характеристиками:
- количество датчиков (электрических-3, оптических-3);- динамический диапазон регистрации мощности
поглощённой дозы, не менее……………………………. 105;- максимальная регистрируемая мощность дозы, Гр/с..…………………………………………. 1012;- диапазон регистрируемых длительностей импульса, нс ………………………………………………………
3÷500.
18
![Page 19: Бублик М.А, Даниленко К.Н., Дроняев В.П., Мельник О.В., Михеев Б.К. ФГУП «ВНИИА им. Н.Л. Духова»](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062221/5681387d550346895da02d5d/html5/thumbnails/19.jpg)
Некоторые перспективные Некоторые перспективные направления алмазного направления алмазного
детекторостроения детекторостроения Разработка малогабаритного датчика,
обеспечивающего регистрацию воздействия с фронтом нарастания
t0,1-0,9~ 10-12 с,
характеризующегося объёмом не более
10-2 см3 ,
массой не более 1г,
потребляемой мощностью в ждущем режиме –
не более 10-6 ВхА;
19
![Page 20: Бублик М.А, Даниленко К.Н., Дроняев В.П., Мельник О.В., Михеев Б.К. ФГУП «ВНИИА им. Н.Л. Духова»](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062221/5681387d550346895da02d5d/html5/thumbnails/20.jpg)
Спасибо за внимание!Спасибо за внимание!