ikbguИзвестия Кабардино-Балкарского государственного университетаProceedings of the Kabardino-Balkarian State University2221-7789Kabardino-Balkarian State University named after Kh. M. Berbekovikbgu-289Research ArticleФизикаPhysicsНИЗКОФОНОВЫЙ СЦИНТИЛЛЯЦИОННЫЙ ГАММА-СПЕКТРОМЕТР НА ОСНОВЕ ЩЕЛОЧНО-ГАЛЛОИДНЫХ КРИСТАЛЛОВ NaI(Tl)LOW-BACKGROUND SCINTILLATION GAMMA-RAY SPECTROMETER BASED ON ALKALINE HALIDE CRYSTALS NaI(Tl)ПшуковАдам МузарифовичPshukovAdam Muzarifovichpshukov1959@mail.ruКабардино-Балкарский государственный университет им. Х.М. БербековаРоссияKabardino-Balkarian State UniversityRussian Federation202230082022124Том 12, № 4 (2026)3138Copyright © Пшуков А.М., 20222022Пшуков А.М.Pshukov A.M.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.izvestiakbsu.ru/jour/article/view/289

В статье описаны разработка и создание сцинтилляционного гамма-спектрометра на основе монокристалла NaI(Tl), диаметром и высотой 200×200 мм, с предельно низким собственным радиоактивным фоном, включая изготовление партии таких спектрометров. В работе исследованы их спектрометрические и фоновые характеристики, в том числе и в низкофоновых условиях подземной лаборатории Баксанской нейтринной обсерватории, расположенной в КБР.

Все составляющие части гамма-спектрометров отбирались с точки зрения содержания радиоактивных примесей, для чего использовался низкофоновый полупроводниковый детектор.

The article describes the development and creation of a scintillation gamma-ray spectrometer based on a single crystal NaI(Tl), with a diameter and height of 200×200 mm, with an extremely low intrinsic radioactive background, including the manufacture of a batch of such spectrometers. In this work, their spectrometric and background characteristics are studied, including in low-background conditions of the underground laboratory of the Baksan Neutrino Observatory located in the CBD.

All components of gamma-ray spectrometers were selected from the point of view of the content of radioactive impurities, for which a low-background semiconductor detector was used.

 

гамма-спектрометрсобственный радиоактивный фонсцинтилляторэнергетическое разрешениемонокристалл NaI(Tl)детектор нейтриноgamma-ray spectrometerown radioactive backgroundscintillatorenergy resolutionsingle crystal NaI(Tl)neutrino detectorReferencesВурм М., Биком Дж.Ф., Безруков Л.Б., Дасгупта Б., Хориучи С., Цемняк С., Фонфейлич Ф., Гегер-Нефф М., Хеллгартнер Д., Льюк Т., Майндл К., Мелленберг Р., Оберауэр Л., Потцель В., Торн Ф., Типпманн М., Винтер Дж., Бик Д., Хагнер С., Лоренц С. Крупнообъемный детектор Баксанской нейтринной обсерватории для изучения естественных потоков нейтрино в целях гео- и астрофизики // Астропарт. Физика. 2012. Т. 35. С. 685-697.Wurm M., Beacom J.F., Bezrukov L.B., Dasgupta B., Horiuchi S., Ciemniak C., VonFeilitzsch F., Göger-Neff M., Hellgartner D., Lewke T., Meindl Q., Möllenberg R., Oberauer L., Potzel W., Thorne F., Tippmann M., Winter J., Bick D., Hagner C., Lorenz S. Large-volume detector at the Baksan Neutrino Observatory for studies of natural neutrino fluxes for purposes of geo- and astrophysics // Astropart. Phys. 2012. V. 35. P. 685–697.Барабанов И.Р., Новикова Г.Я., Синев В.В., Янович Е.А. Прототип большого сцинтилляционного детектора геонейтрино на БНО. // Препринт ИЯИ РАН. М., 2009. 14 с.Barabanov I.R., Novikova G.Ya., Sinev V.V., and Yanovich E.A. Prototype of a Large Geoneutrino Scintillation Detector at BNO. // Preprint of the Institute of Nuclear Research of the Russian Academy of Sciences. Moscow, 2009. 14 p.Пшуков А.М., Умеров Ш.И. Жидкий сцинтиллятор на основе синтина // Препринт ИЯИ РАН. М., 2019. 24 с.Pshukov A.M., Umerov Sh.I. Liquid scintillator based on sintine // Preprint of the Institute of Nuclear Research of the Russian Academy of Sciences. Moscow, 2019. 24 p.Бимсон Г., Бриггс Д. Рентгенография органических полимеров с высоким разрешением // Наука. Wiley Interscience. 1992. № 4. С. 318.Beamson G., Briggs D. High Resolution XPS of Organic Polymers // The Scienta. Wiley Interscience. 1992. N. 4. Р. 318.Барабанов И.Р., Безруков Л.Б., Вересникова А.В. Прототип большого сцинтилляционного детектора геонейтрино на БНО // Препринт ИЯИ РАН. М., 2016. 27 с.Barabanov I.R., Bezrukov L.B., Veresnikova A.V. Prototype of a Large Geoneutrino Scintillation Detector at BNO // Preprint of the Institute of Nuclear Research of the Russian Academy of Sciences. Moscow, 2016. 27 p.Вересникова А.В., Барабанов И.Р., Безруков Л.Б., Гуренцов В.И., Синев В. В. Детектор большого объема // Физика элементарных частиц и атомного ядра. 2018. № 4. С. 49.Veresnikova A.V., Barabanov I.R., Bezrukov L.B., Gurentsov V.I., Sinev V.V. Large-Volume Detector // Physics of Elementary Particles and Atomic Nuclei. 2018. No. 4. P. 49.Уинслоу Л. Симпсон Р., характеризующий жидкий сцинтиллятор, легированный квантовыми точками, для применения в детекторах нейтрино. // Препринт. 2012. № 7. С. 13.Winslow L. Simpson R. Characterizing Quantum-Dot-Doped Liquid Scintillator for Applications to Neutrino Detectors. // Preprint. 2012. N. 7. P. 13.Сун Дж., Ян Дж., Ли Дж.И., Чо Дж.Х., Кан М.С. Нанокристаллы перовскита, не содержащие свинца, для светоизлучающих устройств // The Journal of Physical Chemistry Letters. 2018. № 9. С. 1573-1583.Sun J., Yang J., Lee J.I., Cho J.H., Kang M.S. Lead-free perovskite nanocrystals for light-emitting devices // The Journal of Physical Chemistry Letters. 2018. N. 9. P 1573–1583.Гаврин В.Н., Пшуков А.М., Зацепин Г.Т. Нейтринные астрофизические возможности модульного детектора большой массы на основе крупных активированных неорганических монокристаллов // Физика Солнца. 1990. Т. 128. С. 67-77.Gavrin V.N., Pshukov A.M., Zatsepin G.T. Neutrino astrophysical potentialities of a large-mass modular detector based on large Activatid inorganic single crystals // Solar Physics. 1990. V. 128. Р. 67–77.Гаврин В.Н., Зацепин Г.Т., Пшуков А.М. О возможности сборного детектора большой массы на основе крупногабаритных активированных неорганических монокристаллов в нейтринной астрофизике // Препринт ИЯИ АН СССР. М., 1989. 15 с.Gavrin V.N., Zatsepin G.T., and Pshukov A.M. On the Possibility of a Large-Mass Composite Detector Based on Large-Sized Activated Inorganic Single Crystals in Neutrino Astrophysics // Preprint of the Institute of Nuclear Research of the USSR Academy of Sciences. Moscow, 1989. 15 p.Пшуков А.М. Сцинтилляционные свойства активированных монокристаллов LiF // Препринт ИЯИ-РАН. М., 2004. 11 с.Pshukov, A.M. Scintillation Properties of Activated LiF Single Crystals // Preprint of the Institute of Nuclear Research of the Russian Academy of Sciences. Moscow, 2004. 11 p.Пшуков А.М. Сцинтилляторы на основе LiF, активированного окислами поливалентных металлов // Препринт ИЯИ РАН. М., 2011. 8 с.Pshukov, A.M. Scintillators based on LiF activated by oxides of polyvalent metals // Preprint of the Institute of Nuclear Research of the Russian Academy of Sciences. Moscow, 2011. 8 p.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.