Студентам и абитуриентам

ЛАБОРАТОРИЯ НЕЙТРОННОЙ ФИЗИКИ (ЛНФ)

1. Взаимосвязь между химическим составом, структурой и гальваномагнитными свойствами твердых растворов (Sr_1-xLa_x)₂(Сr_1+yMo_1-y)O_6-d

Науч. рук. Бобриков Иван Анатольевич, к.ф.-м.н., с. н. с. группы №1 ФДВР/ФСД сектора №1 Дифрактометрии НЭОНИКС ОНИРКС

Аннотация

В настоящее время ведется активный поиск новых магнитных полупроводников легированных ионами переходных металлов для применений их в спинтронике. В течение последних лет большое внимание специалистов в области функциональных материалов вызывают соединения переходных элементов со структурой двойного перовскита, которые обладают высокой химической стабильностью в восстановительной атмосфере, большими значениями температуры Кюри, высокой степенью спиновой поляризации электронов проводимости, а также низкими значениями управляющих магнитных полей (< 0,5 Тл). Одним из перспективных материалов являются магнитные полуметаллы
(Sr_1-xLa_x)₂(Сr_1+yMo_1-y)O_6-d.

Глобальной целью настоящей исследовательской работы является установление взаимосвязи между химическим составом, кристаллической, магнитной структурой и характером обменных взаимодействий между ионами переходных элементов в твердых растворах в зависимости от катионного состава, а также установление причин образования метастабильных магнитных состояний в составах при которых наблюдается значительное увеличение величины магнитосопротивления и температуры Кюри. Для реализации этой цели необходимо провести исследование магнитной структуры вышеобозначенных соединений двойного перовскита при различных температурах с помощью дифракции нейтронов, что и предлагается сделать студенту в ходе выполнения выпускной работы.

2. Применение нейтронной корреляционной фурье-дифрактометрии высокого разрешения для исследования остаточных напряжений в сварных соединениях

Науч. рук. Бокучава Гизо Дазмирович, к.ф.-м.н., начальник сектора №1 Дифрактометрии НЭОНИКС ОНИРКС

Аннотация

Целостность и безопасность конструкций, изделий, сварных соединений и т.д. определяются прочностными свойствами материалов и, кроме того, внутренними остаточными напряжениями в них. Оценка внутренних напряжений в эксплуатируемых конструкциях и изделиях является одной из ключевых задач, решение которой позволяет оптимизировать технологический процесс, предсказать остаточный ресурс изделия и избежать разрушения. Основной целью работы является изучение распределения остаточных напряжений и микродеформаций в сварных соединениях, полученных различными методами сварки, с помощью дифракции тепловых нейтронов, а также изучение влияния различных параметров сварочного процесса на распределение остаточных напряжений.

3. Влияние нейтронного излучения на структуру и некоторые свойства реакторного сплава САВ1

Науч. рук. Булавин Максим Викторович, к.ф.-м.н., начальник группы № 6 Холодных замедлителей Научно-экспериментального отдела комплекса спектрометров ИБР-2 ОНИРКС

Аннотация

Известно, что под действием нейтронного излучения в конструкционных материалах ядерных реакторов происходят структурные и фазовые превращения, которые существенно изменяют физические свойства материалов, а также могут приводить к радиационному охрупчиванию, радиационной ползучести и радиационному распуханию. Такие характеристики как прочность, микротвердость, теплопроводность, электропроводность и т.д., наряду с коррозионной стойкостью, являются основными при оценке и сравнении конструкционных материалов с точки зрения современных требований к безопасности эксплуатации ядерных реакторов.

В настоящее время в ядерных реакторах различного типа в качестве конструкционных материалов широко используются алюминиевые сплавы, отличающиеся от других материалов прочностью, высокой пластичностью, устойчивостью к коррозии и большим запасом ползучести. Сплавы АМГ-2 и САВ-1 относятся к группе алюминиевых деформируемых сплавов. Их физические свойства зависят в основном от соотношения концентрации в них алюминия и основных легирующих элементов – магния, кремния, марганца. Несмотря на низкую температуру плавления, высокая теплопроводность и слабая подверженность радиационному повреждению позволяет эксплуатировать конструкции на их основе при значительных тепловых нагрузках, в частности, изготавливать защитные оболочки ТВЭЛов и различные конструкции в активной зоне реакторов, работающих в широком диапазоне радиационных полей.

В реакторах типа ВВР-С в тепловыделяющих элементах (ТВЭЛ) и сборках (ТВС) также используют алюминиевые сплавы марки САВ-1 и АМГ-2, отличающиеся от других материалов своими улучшенными физико-механическими свойствами, в частности, сверхпрочностью, высокой коррозионной стойкостью, большим запасом ползучести и т.п. В исследовательском реакторе ВВР-СМ (г. Ташкент, Узбекистан) сплав САВ-1 служит основным материалом активной зоны, из которого изготовлены ТВЭЛы и элементы внутрикорпусных устройств.

Для продления срока эксплуатации ядерных энергетических установок актуальна разработка методов оценки ресурса их работы. Поэтому важной задачей является исследование состояния конструкционных материалов активных зон ядерных реакторов, облученных потоками быстрых нейтронов до высоких флюенсов (2?10²² н/см² – как допустимый, и выше), а также установления механизмов радиационных повреждений в сплавах, начиная уже с флюенса 10¹⁶ н/см².

4. Исследование структуры биогибридных наноматериалов

Науч. рук. Горшкова Юлия Евгеньевна, к.ф.-м.н., н.с. группы ЮМО НЭОНИКС ОНИРКС

Аннотация

Актуальным направлением в разработке новых биоцидов является «зеленый» синтез наночастиц (НЧ) различных металлов (Au⁰, Ag⁰,Cu⁰, …). Спектр применения таких биоцидов весьма широк: от биомедицины до химической промышленности и сельского хозяйства.

Целью работы является изучение свойств и структуры НЧ Cu⁰ и/или Ag⁰, стабилизированных биосовместимыми водорастворимыми сополимерами и поверхностно-активными веществами, и их взаимодействие с биологическими мембранами.

Основные методы исследования: малоугловое нейтронное и рентгеновское рассеяние; комплементарные методы: динамическое рассеяние света, атомно-силовая и просвечивающая микроскопия.

5. Изучение элементного состава средневековой керамики методом нейтронного активационного анализа

Науч. рук. Дмитриев А.Ю. к.ф.-м.н., начальник группы Нейтронного активационного анализа установки ИРЕН Отделения ядерной физики

Аннотация

В настоящее время при изучение археологического керамического материала одними из наиболее важных являются вопросы о местах производства керамической посуды и об источниках глиняного сырья. Ответить на подобные вопросы без изучения элементного состава оказывается трудно, а подчас и невозможно.

В Лаборатории нейтронной физики им. И. М. Франка ОИЯИ проводятся пилотные работы по изучению элементного состава керамической массы средневековых изделий методом нейтронного активационного анализа (НАА). Перспективы использования НАА в археологических исследованиях представляются многообещающими благодаря тому, что этот метод является многоэлементным и обладает чувствительностью, нередко превышающей чувствительность иных способов получения сведений о химическом составе керамических материалов.

В рамках дипломной работы в химической лаборатории необходимо провести подготовку исследуемых образцов к облучению. Пробоподготовка включает очистку образцов, измельчение, сушку, взвешивание и упаковку для облучения. Далее облучить исследуемые образцы на нейтронных источниках ЛНФ ОИЯИ: установке ИРЕН или реакторе ИБР-2. После облучения измерить спектры наведённой активности, обработать полученные спектры и рассчитать массовые доли найденных элементов. На основе полученных данных необходимо сделать предположения о локализации производственного центра.

В процессе работы студент должен изучить НАА, освоить современное программное обеспечение для автоматического измерения и обработки спектров наведенной активности, для расчета массовых долей элементов в исследуемых образцах, а также освоить работу с базой данных НАА.

6. Разработка быстродействующих преобразователей время–код (TDC) на основе ПЛИС (FPGA) для построения систем сбора данных с позиционно-чувствительных детекторов (ПЧД) нейтронов на основе линии задержки

Науч. рук. Дроздов Владимир Александрович, ведущий инженер, группа №2 электроники НЭОКС ОНИРКС ЛНФ

Задачи

1. Определить требования, предъявляемые к TDC в системе сбора данных с ПЧД.

2. Рассмотреть различные варианты реализации TDC на основе FPGA.

3. Выбрать оптимальный вариант TDC с учётом требований построения систем сбора данных ПЧД на нейтронных спектрометрах.

4. Разработать проект реализации TDC на отладочной плате с FPGA CYCLONE V SOC.

5. Исследовать характеристики разработанного кодировщика TDC.

6. Разработать вариант съёма данных с ПЧД на основе линии задержки с использованием отладочной платы FPGA.

7. Определение элементного состава геологических пород методом нейтронного активационного анализа

Науч. рук. Зиньковская Инга, к. х. н., с. н. с., Сектор нейтронного активационного анализа и прикладных исследований, Отделение ядерной физики, ЛНФ

Аннотация

В геологических исследованиях крайне важно обеспечить правильность и точность выполнения элементного анализа, так как содержания, равно как и отношения содержаний различных элементов, помогают определить происхождение пород, степень химического выветривания и другие показатели. Нейтронный активационный анализ – высокочувствительный, точный метод, используемый для определения более 40 элементов в геологических породах. Определение элементного состава геологических пород методом нейтронного активационного анализа будет реализовано на установке РЕГАТА (реактор ИБР-2, ОИЯИ, Дубна). Полученные данные позволят определить происхождение пород, условия их формирования и оценить возможное антропогенное загрязнение.

8. Исследования молекулярной динамики и структурных фазовых переходов в биологически активных органических веществах и соединениях с ионно-молекулярными включениями

Науч. рук. Худоба Дорота Марта (Chudoba Dorota Marta), к. ф.-м.н., начальник группы НЕРА НЭОНИКС ОНИРКС

Аннотация

Предметом работы является исследование динамики метильных групп в биологически активных образцах. Исследование планируется с помощью 1Н ЯМР, неупругого некогерентного рассеяния нейтронов и квантовой химии: DFT и полуэмпирическими методами. Критерий выбора тестируемых соединений связан с их биологической активностью.

Значительная часть этой работы будет выполнена в ЛНФ ОИЯИ (измерения с использованием спектрометра NERA и расчеты). Измерения ЯМР будут проведены в Университете Адама Мицкевича в Познани и Западно-Поморском технологическом университете, Польша.

9. Исследование новых органических комплексов как материалов с потенциальными нелинейными свойствами

Науч. рук. Худоба Дорота Марта (Chudoba Dorota Marta), к. ф.-м.н., начальник группы НЕРА НЭОНИКС ОНИРКС

Аннотация

Проект сфокусирован на изучении новых органических комплексов в качестве материалов с потенциальными нелинейными свойствами (НЛО). Целью представленного проекта будет поиск новых органических соединений с нецентросимметричной молекулярной структурой, которые могут быть потенциальными материалами, проявляющими нелинейные оптические свойства и другие электрооптические эффекты. Исследования в основном сосредоточены на синтезе и спектроскопическом анализе новых молекулярных комплексов (созданных либо посредством водородных связей и переноса заряда, то есть так называемых комплексов с переносом заряда (charge-transfer, CT комплексы), которые, независимо от желаемой нецентросимметричной молекулярной структуры, необходимы для соединений, обладающих потенциальными свойствами НЛО. Наше исследование посвящено проблеме взаимодействия переноса заряда в молекулярных системах. Молекулярные СТ комплексы вызывают все больший интерес в связи с открытием в молекулярных материалах таких явлений, как электропроводность (и даже сверхпроводимость) и сегнетоэлектричество. Свойства таких материалов зависят от потенциала ионизации и электронного сродства взаимодействующих компонентов, а также от структурных параметров, особенно в случае π–π донорных акцепторных комплексов. Мы планируем измерения НЛО для нецентросимметричного кристалла полученных комплексов и, если возникнет необходимость – охарактеризовать комплексы как потенциальные НЛО новые материалы технологического значения.

Цель наших исследований – собрать новую информацию об этих системах на основе результатов неупругого рассеяния нейтронов и расчетов DFT (density functional theory – теория функционала плотности). Первым шагом в наших поисках является поиск подходящих доноров электронов, содержащих группы СН₃, которые могут образовывать комплексы с различными акцепторами. Мы предполагаем, что вначале наиболее удобными могут быть комплексы пикриновой кислоты и различных изомерных диметилпиридиновых (лутидиновых) оснований.

Часть этой работы будет выполнена в ЛНФ ОИЯИ в Дубне, Россия (измерения с использованием спектрометра NERA и расчеты). Дополнительные измерения будут проведены в Университете Адама Мицкевича в Познани и Западно-Поморском технологическом университете, Польша.

ЛАБОРАТОРИЯ РАДИАЦИОННОЙ БИОЛОГИИ (ЛРБ)

1. Градуировка многосферного спектрометра нейтронов в открытой геометрии с помощью источника нейтронов Cf²⁵²

Науч. рук. Тимошенко Геннадий Николаевич, д. ф.-м. н., с. н. с., заместитель директора ЛРБ по научной работе

Аннотация

Многосферный спектрометр нейтронов (спектрометр Боннера) является основным инструментом для измерения спектров нейтронов широкого энергетического диапазона в смешанных рассеянных полях излучений за защитами ядерно-физических установок и в окружающей их среде. В состав спектрометра ЛРБ на основе сцинтилляционного детектора медленных нейтронов LiJ(Eu) входят полиэтиленовые сферы диаметром 2,3, 5, 7, 8, 10, 12 дюймов и сфера диаметром 10 дюймов со свинцовой вставкой. Функции чувствительности этих сфер в диапазоне от тепловых энергий до 1000 МэВ рассчитаны с помощью транспортного кода MCNPX для различных геометрий облучения. Их значения зависят от ряда факторов (степени обогащения сцинтиллятора изотопом Li⁶, плотности полиэтилена и т. д.), поэтому необходима их нормировка на экспериментально измеренные величины. Градуировка спектрометра осуществляется с использованием источника нейтронов Cf²⁵², спектр которого хорошо известен. Для подавления фона рассеянных в воздухе и окружающих веществах нейтронов градуировка проводится, во-первых, в максимально открытой геометрии, а во-вторых применяется разностный метод измерений, при котором между источником и спектрометром размещается поглощающий нейтроны конус. Значения расчетной скорости счета спектрометра с разными сферами находятся путем свертки спектра источника нейтронов Cf²⁵² с соответствующими функциями чувствительности. Отношение расчетной скорости счета к экспериментальной используется как коэффициент коррекции при восстановлении измеренных спектров нейтронов.

Ожидаемые результаты

В дипломном проекте будут рассмотрены принципы измерений спектров нейтронов по показаниям спектрометра на основе решения обратной задачи, конструкция спектрометра, постановка эксперимента по градуировке спектрометра, расчет эффективности поглощающего конуса, алгоритм измерений, обработка результатов эксперимента и определение коэффициента коррекции.

2. Измерение спектров нейтронов за защитой установки ИРЕН ОИЯИ с помощью многосферного спектрометра

Науч. рук. Тимошенко Геннадий Николаевич, д. ф.-м. н., с. н. с., заместитель директора ЛРБ по научной работе

Аннотация

В ОИЯИ, силами Лаборатории нейтронной физики и Лаборатории физики высоких энергий создан Источник РЕзонансных Нейтронов (ИРЕН) - базовая установка нового поколения для решения широкого спектра задач фундаментальной и прикладной ядерной физики. В состав комплекса ИРЕН входят линейный ускоритель электронов на энергию до 200 МэВ и частотой импульсов 120 Гц, глубоко подкритическая размножающая мишень из вольфрама, а также пучковая инфраструктура с измерительными павильонами. Фотонейтроны из мишени являются наиболее проникающим излучением и определяют радиационную обстановку за биологической защитой. Для измерения спектров нейтронов за защитой используется портативный многосферный спектрометр ЛРБ на основе сцинтилляционного детектора медленных нейтронов LiJ(Eu). Восстановление спектра нейтронов по показаниям спектрометра производится методом статистической регуляризации, реализованном в программа RECONST. Путем свертки измеренных спектров нейтронов с энергетической зависимостью коэффициентов конверсии будут определены значения мощности эффективной дозы нейтронов в точках измерения за защитой.

Ожидаемые результаты

В дипломном проекте будут рассмотрены механизмы образования фотонейтронов, конструкция установки ИРЕН, метод измерения спектров нейтронов широкого энергетического диапазона с помощью многосферного спектрометра, способ восстановления спектров нейтронов методом статистической регуляризации, приведены результаты измерения спектров нейтронов за защитой ИРЕН, восстановленные спектры нейтронов и значения мощности эффективной дозы.

ЛАБОРАТОРИЯ ФИЗИКИ ВЫСОКИХ ЭНЕРГИЙ (ЛФВЭ)

1. Исследование физических характеристик кремниевых ФЭУ (и их использование в физическом эксперименте)

Науч. рук.  Садыгов Зираддин Ягуб-Оглы,  д. технич. н., г. н. с., сектор №2 полупроводниковых детекторов Научно-методического отдела кремниевых трековых систем отделения Научно–методических исследований и инноваций

Аннотация

В лаборатории с 2000 г. ведутся работы по созданию нового класса фотоэлектронных приборов (кремниевые ФЭУ). Их высокая чувствительность, малый размер, а также возможность работать в магнитных полях, делает их уникальными детекторами для использования в больших детекторах, например «ATLAS», SPM в ЦЕРНе. Изучаются их возможности для регистрации потоков нейтронов.

2. Исследования процессов деления U²³⁸ спектром каскадных нейтронов при облучении релятивистскими протонами

Науч. рук. Тютюнников Сергей Иванович, д. технич. н., с. н. с., начальник отделения №5 Научно–методических исследований и инноваций

Аннотация

В ОИЯИ проводятся исследования в области использования пучка релятивистских частиц для генерации энергии в естественном уране и тории, как альтернатива классическим ядерным реакторам.

Эксперименты проводятся как на Фазотроне, энергия пучка протонов E = 660 МэВ, так и на создаваемом ускорительном комплексе «НИКА» на легких ядрах с энергией
E = 0,5-3 ГэВ/нуклон.

ЛАБОРАТОРИЯ ЯДЕРНЫХ ПРОБЛЕМ (ЛЯП) 

1. Позитронно-аннигиляционные исследования радиационных дефектов в материалах для ядерной энергетики

Науч. рук. Кшиштоф Симек (Krzysztof Siemek), сектор электронного охлаждения

Аннотация

Высокий спрос на энергию требует технического обслуживания и повышения эффективности ядерных реакторов. Это может быть достигнуто путем использования материалов с высокой стойкостью к облучению, особенно при высокой температуре. Влияние облучения, а также температуры на свойства материалов, структуру и индуцированные дефекты в последнее время является общим направлением исследований. В свою очередь, позитронно-аннигиляционная спектроскопия является чувствительным методом обнаружения дефектов открытого объема как вакансий, так и их кластеров. По этой причине позитронно-аннигиляционная спектроскопия является удобным инструментом для обнаружения дефектов, вызванных облучением. В рамках магистерской работы запланированы экспериментальные и численные исследования структурных дефектов в облученном вольфраме и нержавеющей стали марки 304 AISI. Эти металлы популярны в ядерных применениях. В частности, будут изучены типы дефектов, вызванных облучением, их профили глубины в зависимости от дозы для этих материалов, подвергнутых ионной имплантации с высокой и низкой энергией.

2. Дозиметрия смешанных радиационных полей с помощью детекторов Timepix

Науч. рук. Смолянский Петр Игоревич, к. ф.-м. н., начальник сектора №2 Протон-протонных взаимодействий НЭОВП

Аннотация

Гибридный пиксельный детектор Timepix является полупроводниковым прибором, позволяющим одновременно получать как пространственную, так и энергетическую информацию об элементарных частицах. Это позволяет не только определять суммарную величину поглощенной энергии, но и разделять вклад альфа-, бета- и гамма-излучения, используя форму пространственного распределения заряда между пикселями. Таким образом, при помощи детектора Timepix можно измерять эквивалентную дозу в смешанных радиационных полях с высоким (~100 мкм) пространственным разрешением.

В ходе работы требуется разработать метод определения эквивалентной дозы смешанного альфа-, бета- и гамма-излучения  с помощью детектора Timepix, провести численное моделирование и экспериментальную верификацию.

3. Моделирование отклика детекторов Timepix на альфа частицы

Науч. рук. Смолянский Петр Игоревич, к. ф.-м. н., начальник сектора №2 Протон-протонных взаимодействий НЭОВП

Аннотация

Гибридный пиксельный детектор Timepix является полупроводниковым прибором, позволяющим одновременно получать как пространственную, так и энергетическую информацию об элементарных частицах. Однако детектор Timepix имеет линейный отклик только для поглощенной энергии около 1 МэВ, что это затрудняет измерение ионизационных потерь тяжелых частиц с высоким энерговыделением на длину пробега.

В ходе работы требуется разработать модель движения неравновесных носителей заряда в полупроводнике и формирования сигнала на пиксельной матрице для больших ионизационных потерь, провести численное моделирование. Предложить метод калибровки детектора Timepix за пределами линейной области отклика детектора, используя предложенную модель. Провести экспериментальные измерения и верификацию калибровки.

4. Исследование температурной зависимости сверхтонкого взаимодействия в оксиде гафния методом возмущенных угловых γ-γ корреляций на ядре-зонде Yb¹⁷²

Научн. рук. Философов Дмитрий Владимирович, к. х. н., начальник сектора № 4 Радиохимии Научно-экспериментального отдела ядерной спектроскопии и радиохимии

Аннотация

Метод возмущенных угловых γ-γ корреляций (γγ-ВУК) основывается на исследовании углового распределения каскадных γ-квантов, излученных радиоактивным изотопом внедренным в исследуемый образец. Оно несет информацию о сверхтонких полях, с которыми образец воздействует на внедренные ядра.

Наши предварительные измерения методом возмущенных угловых γ-γ корреляций на ядрах Yb¹⁷² показывают, что в оксиде гафния наблюдаются интересные особенности температурной зависимости градиента электрического поля и его параметра асимметрии. Они не в полной мере согласуются с данными полученными на ядрах Та¹⁸¹ в оксиде гафния и могут указывать на наличие неизвесных фазовых переходов. Поэтому предлагается провести детальное исследование температурной зависимости сверхтонкого взаимодействия на ядрах Yb¹⁷²b в HfO₂.

ЛАБОРАТОРИЯ ЯДЕРНЫХ РЕАКЦИЙ (ЛЯР)

1. In-situ и порслерадиационные исследования радиационных повреждений, вызываемых тяжелыми ионами высоких энергий методами ионолюминесценции и лазерной конфокальной сканирующей микроскопии

Науч. рук.: Скуратов Владимир Алексеевич, д. ф.-м. н., начальник сектора №8 Ионно-имплантационных нанотехнологий и радиационного материаловедения

Целью работы является установление взаимосвязи между изменениями в оптических спектрах (люминесценции) и с структурными изменения в образцах твердых тел (ШГК, оксиды) непосредственно во время облучения тяжелыми ионами высоких энергий.

Желательные навыки студентов

1. Основы взаимодействия тяжелых заряженных частиц с веществом.

2. Основы оптической спектроскопии (регистрация спектров оптического поглощения и люминесценции)

2. Изучение свойств сцинтиллятора LYSO с целью его применения в экспериментальных исследованиях экзотических ядер

Науч. рук. Худоба Вратислав, к. ф.-м. н., с. н. с., сектор № 6 структура легких экзотических ядер, группа № 1 установка АКУЛИНА

Аннотация

Для исследования свойств ядер, проявляющихся в различных реакциях, требуется регистрировать продукты этих реакций с максимальной точностью и эффективностью. Среди всех продуктов наиболее удобны для экспериментаторов заряженные частицы - ядра изотопов водорода и многозарядные ионы.

Методы регистрации тяжелых заряженных частиц непрерывно совершенствуются. При относительно низких энергиях, единицы МэВ на нуклон, наилучшие результаты в нашей области получают с кремниевыми детекторами. По мере роста энергии, увеличивается пробег ионов в материале детектора и толщины кремниевых детекторов, даже расположенных в несколько слоев, начинает не хватать. В этих случаях на помощь приходят тяжелые неорганические сцинтилляторы. Одним из перспективных материалов является ортосиликат лютеция легированный церием LYSO. Этот материал характеризуется большим световыходом, быстротой световой вспышки, приличной радиационной стойкостью и большой плотностью.

Не смотря на относительно недавнее появление этого материала не рынке детекторов, имеются достаточные данные о свойствах этого материала при регистрации электронов, позитронов и гамма-квантов, однако информация об особенностях регистрации ионов крайне скудна.

В рамках предлагаемой магистерской работы предполагается провести исследование быстродействия, световыхода и энергетического разрешения образцов LYSO при облучении радиоактивными источниками и пучками ионов. Также будут затронуты вопросы подбора оптимального фотодетектора и влияния собственной радиоактивности кристалла LYSO на качество получаемых результатов.

Предполагается участие магистранта в сеансах измерений на пучках и с радиоактивными источниками, работа с системой сбора данных, использование программного обеспечения для преобразования и анализа данных и моделирования детекторов.

3. Систематическое исследование световыхода и энергетического разрешения сцинтилляторов CsI(Tl) для тяжелых заряженных частиц

Науч. рук. Худоба Вратислав, к. ф.-м. н., с. н. с., сектор № 6 структура легких экзотических ядер, группа № 1 установка АКУЛИНА

Аннотация

Для исследования свойств ядер, проявляющихся в различных реакциях, требуется регистрировать продукты этих реакций с максимальной точностью и эффективностью.

Среди всех продуктов наиболее удобны для экспериментаторов заряженные частицы - ядра изотопов водорода и  многозарядные ионы.

Методы регистрации тяжелых заряженных частиц непрерывно совершенствуются.

При относительно низких энергиях, единицы МэВ на нуклон, наилучшие результаты в нашей области получают с кремниевыми детекторами. По мере роста энергии, увеличивается пробег ионов в материале детектора и толщины кремниевых детекторов, даже расположенных в несколько слоев, начинает не хватать. В этих случаях на помощь приходят тяжелые неорганические сцинтилляторы.

Одним из наиболее традиционных решений является иодид цезия, активированный таллием CsI(Tl). Основным достоинством этого материала является доступность в больших количествах. Применение детекторов из CsI(Tl) для регистрации ионов сопряжено с рядом сложностей, таких как: необходимость учета нечувствительного "мертвого" слоя на поверхности кристалла, неоднорость светосбора по объему кристалла, большое время высвечивания, сильная зависимость световыхода от плотности ионизации.

Для экспериментов на сепараторе АКУЛИНА-2 (ЛЯР ОИЯИ) имеется несколько десятков кристаллов CsI(Tl).

В рамках предлагаемой магистерской работы предполагается провести систематическое исследование световыхода и энергетического разрешения сцинтилляторов CsI(Tl) при облучении радиоактивными источниками и пучками ионов с Z равным или более 8 и разработать методику энергетической калибровки.

Предполагается участие магистранта в сеансах измерений на пучках и с радиоактивными источниками, работа с системой сбора данных, использование программного обеспечения для преобразования и анализа данных и моделирования детекторов.