ДЕТЕКТОР ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК З АЛМАЗНИМИ ЧУТЛИВИМИ ЕЛЕМЕНТАМИ, ВИРОЩЕНИМИ В КУБІЧНОМУ АПАРАТІ ВИСОКОГО ТИСКУ

ДЕТЕКТОР ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК З АЛМАЗНИМИ ЧУТЛИВИМИ ЕЛЕМЕНТАМИ, ВИРОЩЕНИМИ В КУБІЧНОМУ АПАРАТІ ВИСОКОГО ТИСКУ

Вступ. Алмаз є одним з найбільш придатних матеріалів для виготовлення детекторів елементарних часток, що пов’язано з широкою забороненою зоною та високою радіаційною стійкістю цього матеріалу. Однак алмазні чутливі елементи для детекторів залишаються рідкісними та вартісними, що стримує їхнє широке...

Full description

Saved in:
Bibliographic Details
Date:2021
Main Authors: Chaplynskyi, Roman, Petrosyan , Eduard, Mykytiuk , Taras, Parkhitko , Yuliia, Grushko, Volodymyr, Lysakovskyi, Valentyn, Mitskevich, Eugene, Kiriev, Anatoliy, Lysenko, Oleg
Format: Article
Language:English
Published: PH “Akademperiodyka” 2021
Subjects:
детектори елементарних частинок
HPHT алмаз
ядерна електроніка.
Online Access:https://scinn-eng.org.ua/ojs/index.php/ni/article/view/165
Tags: Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
Journal Title:Science and Innovation

Institution

Science and Innovation
id oai:ojs2.scinn-eng.org.ua:article-165
record_format ojs
institution Science and Innovation
baseUrl_str
datestamp_date 2021-10-12T12:11:49Z
collection OJS
language English
topic детектори елементарних частинок
HPHT алмаз
ядерна електроніка.
spellingShingle детектори елементарних частинок
HPHT алмаз
ядерна електроніка.
Chaplynskyi, Roman
Petrosyan , Eduard
Mykytiuk , Taras
Parkhitko , Yuliia
Grushko, Volodymyr
Lysakovskyi, Valentyn
Mitskevich, Eugene
Kiriev, Anatoliy
Lysenko, Oleg
ДЕТЕКТОР ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК З АЛМАЗНИМИ ЧУТЛИВИМИ ЕЛЕМЕНТАМИ, ВИРОЩЕНИМИ В КУБІЧНОМУ АПАРАТІ ВИСОКОГО ТИСКУ
topic_facet particle detectors
HPHT diamond
nuclear electronics.
детектори елементарних частинок
HPHT алмаз
ядерна електроніка.
format Article
author Chaplynskyi, Roman
Petrosyan , Eduard
Mykytiuk , Taras
Parkhitko , Yuliia
Grushko, Volodymyr
Lysakovskyi, Valentyn
Mitskevich, Eugene
Kiriev, Anatoliy
Lysenko, Oleg
author_facet Chaplynskyi, Roman
Petrosyan , Eduard
Mykytiuk , Taras
Parkhitko , Yuliia
Grushko, Volodymyr
Lysakovskyi, Valentyn
Mitskevich, Eugene
Kiriev, Anatoliy
Lysenko, Oleg
author_sort Chaplynskyi, Roman
title ДЕТЕКТОР ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК З АЛМАЗНИМИ ЧУТЛИВИМИ ЕЛЕМЕНТАМИ, ВИРОЩЕНИМИ В КУБІЧНОМУ АПАРАТІ ВИСОКОГО ТИСКУ
title_short ДЕТЕКТОР ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК З АЛМАЗНИМИ ЧУТЛИВИМИ ЕЛЕМЕНТАМИ, ВИРОЩЕНИМИ В КУБІЧНОМУ АПАРАТІ ВИСОКОГО ТИСКУ
title_full ДЕТЕКТОР ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК З АЛМАЗНИМИ ЧУТЛИВИМИ ЕЛЕМЕНТАМИ, ВИРОЩЕНИМИ В КУБІЧНОМУ АПАРАТІ ВИСОКОГО ТИСКУ
title_fullStr ДЕТЕКТОР ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК З АЛМАЗНИМИ ЧУТЛИВИМИ ЕЛЕМЕНТАМИ, ВИРОЩЕНИМИ В КУБІЧНОМУ АПАРАТІ ВИСОКОГО ТИСКУ
title_full_unstemmed ДЕТЕКТОР ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК З АЛМАЗНИМИ ЧУТЛИВИМИ ЕЛЕМЕНТАМИ, ВИРОЩЕНИМИ В КУБІЧНОМУ АПАРАТІ ВИСОКОГО ТИСКУ
title_sort детектор елементарних частинок з алмазними чутливими елементами, вирощеними в кубічному апараті високого тиску
title_alt PARTICLE DETECTOR WITH DIAMOND SENSITIVE ELEMENTS GROWN IN A CUBIC HIGH PRESSURE APPARATUS
description Вступ. Алмаз є одним з найбільш придатних матеріалів для виготовлення детекторів елементарних часток, що пов’язано з широкою забороненою зоною та високою радіаційною стійкістю цього матеріалу. Однак алмазні чутливі елементи для детекторів залишаються рідкісними та вартісними, що стримує їхнє широке використання в ядерній фізиці та медицині.Проблематика. Останніми роками розроблено нові технології вирощування HPHT (high-pressure high-temperature) алмазів в кубічних пресах, що дозволяє отримувати до 50 монокристалів алмазу вагою до 10 карат з високою структурною досконалістю за один цикл вирощування. Однак фізичні властивості HPHT алмазів, вирощених в сучасних пресах, досліджені недостатньо, а результати їх застосування в детекторах іонізуючих випромінювань невідомі.Мета. Розробка детектора елементарних частинок з чутливими елементами на основі HPHT алмазів, вирощених в кубічному апараті високого тиску, та дослідження його характеристик.Матеріали й методи. Вирощування алмазів методом температурного градієнту в кубічному апараті високого тиску моделі CS-VII; детектор елементарних частинок; опромінення альфа-частинками.Результати. Методом градієнту температур в кубічному апараті високого тиску вирощено монокристали алмазу розміром 7—9 мм, з кубічних та октаедричних секторів росту виготовлено алмазні пластини товщиною 0,4 мм. Досліджено фізичні властивості отриманих зразків. Розроблено підсилювач детектора та проведено його випробування разом з детектором при опроміненні альфа-частинками. Показано впевнене детектування іонізуючих подій, викликаних альфа-частками, з реєстрацією наведених імпульсів з амплітудою 70—200 мВ.Висновки. Детектор елементарних частинок з алмазними пластинами, виготовленими з кубічних секторів росту HPHT алмазів, вирощених в кубічному апараті високого тиску з ростової системи Fe-Ni-C, при опроміненні альфачастинками показав значення повної ширини на половині висоти імпульсу на рівні 1 нс, що відповідає кращим світовим аналогам алмазних детекторів.
publisher PH “Akademperiodyka”
publishDate 2021
url https://scinn-eng.org.ua/ojs/index.php/ni/article/view/165
work_keys_str_mv AT chaplynskyiroman detektorelementarnihčastinokzalmaznimičutlivimielementamiviroŝenimivkubíčnomuaparatívisokogotisku
AT petrosyaneduard detektorelementarnihčastinokzalmaznimičutlivimielementamiviroŝenimivkubíčnomuaparatívisokogotisku
AT mykytiuktaras detektorelementarnihčastinokzalmaznimičutlivimielementamiviroŝenimivkubíčnomuaparatívisokogotisku
AT parkhitkoyuliia detektorelementarnihčastinokzalmaznimičutlivimielementamiviroŝenimivkubíčnomuaparatívisokogotisku
AT grushkovolodymyr detektorelementarnihčastinokzalmaznimičutlivimielementamiviroŝenimivkubíčnomuaparatívisokogotisku
AT lysakovskyivalentyn detektorelementarnihčastinokzalmaznimičutlivimielementamiviroŝenimivkubíčnomuaparatívisokogotisku
AT mitskevicheugene detektorelementarnihčastinokzalmaznimičutlivimielementamiviroŝenimivkubíčnomuaparatívisokogotisku
AT kirievanatoliy detektorelementarnihčastinokzalmaznimičutlivimielementamiviroŝenimivkubíčnomuaparatívisokogotisku
AT lysenkooleg detektorelementarnihčastinokzalmaznimičutlivimielementamiviroŝenimivkubíčnomuaparatívisokogotisku
AT chaplynskyiroman particledetectorwithdiamondsensitiveelementsgrowninacubichighpressureapparatus
AT petrosyaneduard particledetectorwithdiamondsensitiveelementsgrowninacubichighpressureapparatus
AT mykytiuktaras particledetectorwithdiamondsensitiveelementsgrowninacubichighpressureapparatus
AT parkhitkoyuliia particledetectorwithdiamondsensitiveelementsgrowninacubichighpressureapparatus
AT grushkovolodymyr particledetectorwithdiamondsensitiveelementsgrowninacubichighpressureapparatus
AT lysakovskyivalentyn particledetectorwithdiamondsensitiveelementsgrowninacubichighpressureapparatus
AT mitskevicheugene particledetectorwithdiamondsensitiveelementsgrowninacubichighpressureapparatus
AT kirievanatoliy particledetectorwithdiamondsensitiveelementsgrowninacubichighpressureapparatus
AT lysenkooleg particledetectorwithdiamondsensitiveelementsgrowninacubichighpressureapparatus
first_indexed 2025-09-24T17:18:49Z
last_indexed 2025-09-24T17:18:49Z
_version_ 1850410652103868416
spelling oai:ojs2.scinn-eng.org.ua:article-1652021-10-12T12:11:49Z ДЕТЕКТОР ЕЛЕМЕНТАРНИХ ЧАСТИНОК З АЛМАЗНИМИ ЧУТЛИВИМИ ЕЛЕМЕНТАМИ, ВИРОЩЕНИМИ В КУБІЧНОМУ АПАРАТІ ВИСОКОГО ТИСКУ PARTICLE DETECTOR WITH DIAMOND SENSITIVE ELEMENTS GROWN IN A CUBIC HIGH PRESSURE APPARATUS Chaplynskyi, Roman Petrosyan , Eduard Mykytiuk , Taras Parkhitko , Yuliia Grushko, Volodymyr Lysakovskyi, Valentyn Mitskevich, Eugene Kiriev, Anatoliy Lysenko, Oleg particle detectors, HPHT diamond, nuclear electronics. детектори елементарних частинок, HPHT алмаз, ядерна електроніка. Вступ. Алмаз є одним з найбільш придатних матеріалів для виготовлення детекторів елементарних часток, що пов’язано з широкою забороненою зоною та високою радіаційною стійкістю цього матеріалу. Однак алмазні чутливі елементи для детекторів залишаються рідкісними та вартісними, що стримує їхнє широке використання в ядерній фізиці та медицині.Проблематика. Останніми роками розроблено нові технології вирощування HPHT (high-pressure high-temperature) алмазів в кубічних пресах, що дозволяє отримувати до 50 монокристалів алмазу вагою до 10 карат з високою структурною досконалістю за один цикл вирощування. Однак фізичні властивості HPHT алмазів, вирощених в сучасних пресах, досліджені недостатньо, а результати їх застосування в детекторах іонізуючих випромінювань невідомі.Мета. Розробка детектора елементарних частинок з чутливими елементами на основі HPHT алмазів, вирощених в кубічному апараті високого тиску, та дослідження його характеристик.Матеріали й методи. Вирощування алмазів методом температурного градієнту в кубічному апараті високого тиску моделі CS-VII; детектор елементарних частинок; опромінення альфа-частинками.Результати. Методом градієнту температур в кубічному апараті високого тиску вирощено монокристали алмазу розміром 7—9 мм, з кубічних та октаедричних секторів росту виготовлено алмазні пластини товщиною 0,4 мм. Досліджено фізичні властивості отриманих зразків. Розроблено підсилювач детектора та проведено його випробування разом з детектором при опроміненні альфа-частинками. Показано впевнене детектування іонізуючих подій, викликаних альфа-частками, з реєстрацією наведених імпульсів з амплітудою 70—200 мВ.Висновки. Детектор елементарних частинок з алмазними пластинами, виготовленими з кубічних секторів росту HPHT алмазів, вирощених в кубічному апараті високого тиску з ростової системи Fe-Ni-C, при опроміненні альфачастинками показав значення повної ширини на половині висоти імпульсу на рівні 1 нс, що відповідає кращим світовим аналогам алмазних детекторів. Introduction. Diamond is one of the most suitable materials for particle detectors, due to a wide band gap and a high radiation resistance of this material. However, diamond sensitive elements for detectors remain rare and expensive, which hinders their widespread use in nuclear physics and medicine.Problem Statement. In recent years, new technologies for growing HPHT diamonds in cubic presses have been developed. They have allowed obtaining up to 50 high-perfection single crystal diamonds weighing up to 10 carats in one cycle. However, the physical properties of HPHT diamonds grown in modern presses have not been sufficiently studied, and the results of the application of such diamonds in ionizing radiation detectors have been unknown so far.Purpose. The development of a particle detector with sensitive elements based on HPHT diamonds grown in a cubic high-pressure apparatus and the study of its characteristics.Materials and Methods. Growing diamonds by the temperature gradient method in a cubic high-pressure apparatus. Particle detector. Irradiation with alpha particles.Results. The temperature gradient method has been used to grow 7—9 mm diamond single crystals in a cubic high-pressure apparatus, and 0.4 mm thick diamond plates have been made of cubic and octahedral growth sectors. The physical properties of the samples have been studied. The detector amplifier has been developed, and thedetector has been tested when irradiated with alpha particles. The results have showed reliable detection of ionizing events caused by alpha particles and the registration of induced pulses with an amplitude of 70—200 mV. Conclusions. The particle detector with diamond plates made of cubic growth sectors of HPHT diamonds grown in a high-pressure cubic apparatus from the Fe-Ni-C growth system when irradiated with alpha particles has showed the ratio of full width at half maximum of pulse (FWHM) of about 1 ns, which corresponds to the world's best analogs of diamond detectors. PH “Akademperiodyka” 2021-10-12 Article Article Рецензована стаття Peer-reviewed article application/pdf https://scinn-eng.org.ua/ojs/index.php/ni/article/view/165 10.15407/scine17.05.034 Science and Innovation; Том 17 № 5 (2021): Science and Innovation; 34-41 Science and Innovation; Vol. 17 No. 5 (2021): Science and Innovation; 34-41 2413-4996 2409-9066 10.15407/scine17.05 en https://scinn-eng.org.ua/ojs/index.php/ni/article/view/165/69 Copyright (c) 2021 Copyright Notice Authors published in the journal “Science and Innovation” agree to the following conditions: Authors retain copyright and grant the journal the right of first publication. Authors may enter into separate, additional contractual agreements for non-exclusive distribution of the version of their work (article) published in the journal “Science and Innovation” (for example, place it in an institutional repository or publish in their book), while confirming its initial publication in the journal “Science and innovation.” Authors are allowed to place their work on the Internet (for example, in institutional repositories or on their website).

Similar Items