1 / 20

Бублик М.А, Даниленко К.Н., Дроняев В.П., Мельник О.В., Михеев Б.К. ФГУП «ВНИИА им. Н.Л. Духова»

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.

Download Presentation

Бублик М.А, Даниленко К.Н., Дроняев В.П., Мельник О.В., Михеев Б.К. ФГУП «ВНИИА им. Н.Л. Духова»

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript


  1. 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

  2. Уникальные свойства алмаза • Плотность, г/см3 ................................................................................3.51 • Ширина запрещенной зоны, эВ ...................................................5,49 • Скорость 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 ….…13,1 • Температура разрушения……………………………более 600оС • Химическая стойкость……………………………………высокая • Атомный номер………………………………………………….6 • Для сравнения: • -эффективный атомный номер воздуха………………………..7,5 • эффективный атомный номер биоткани……………………..7,4 • Атомный номер кремния………………………………………14

  3. История 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.

  4. Актуальность • Отсутствие полномасштабных облучательных опытов (уменьшение линейных размеров полей радиационного воздействия) • Отсутствие средств измерения, внесённых в Госреестр

  5. Алмазный дозиметр импульсного тормозного излучения САД1М

  6. Основные технические характеристики дозиметра алмазного 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;

  7. Основные технические характеристики дозиметра алмазного 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;

  8. Основные технические характеристики дозиметра алмазного 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.

  9. Область применения дозиметра алмазного 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).

  10. Энергетическая зависимость чувствительности базовой конструкции дозиметра алмазного САД1М

  11. Схемавключения САД1М по стандартной методике измерений

  12. Импульсная характеристика измерительного канала. Первичный преобразователь – ЦФ.t0,5 =0,50 нс.

  13. Импульсная характеристика измерительного канала с дозиметром САД1М. t0,5 =0,60 нс; Sд= 0,15 нКл/сГр

  14. Импульсная характеристика измерительного канала с дозиметром САД1М. t0,5 =1,4 нс; Sд= 2,9 нКл/сГр

  15. Результат 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.

  16. Некоторые перспективные направления алмазного 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.

  17. Некоторые перспективные направления алмазного 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.

  18. Некоторые перспективные направления алмазного 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.

  19. Некоторые перспективные направления алмазного 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;

  20. Спасибо за внимание!

More Related