Изучение долговременной стабильности характеристик счетчиков, состоящих из экструдированного сцинтиллятора и переизлучающих свет оптических волокон

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Приведены результаты изучения долговременной стабильности счетчиков, состоящих из полос экструдированного сцинтиллятора и переизлучающих свет оптических волокон. Перед массовым изготовлением счетчиков было проведено исследование старения сцинтилляторов и волокон прототипов с использованием ускоренного старения при более высоких температурах, которое потом было продолжено как интересная методическая работа. За первые 5–6 лет происходит снижение световыхода на уровне 3% в год. Затем старение происходит медленнее, и после снижения выхода света за 20 лет на 26% старение почти прекращается. Проведенное после перерыва около двух с половиной лет повторение изучения старения “состаренных” ранее образцов показало, что старение такого сцинтиллятора не превышало 0.5% в год при температуре 20 ˚C. Проверки методики ускоренного старения прямыми измерениями в течение 4.5 лет показали, что результаты, полученные прямыми измерениями и с использованием методики ускоренного старения, хорошо согласуются между собой.

Full Text

Restricted Access

About the authors

В. Н. Евдокимов

Институт физики высоких энергий им. А.А. Логунова Национального исследовательского центра “Курчатовский институт”

Author for correspondence.
Email: evdokimovv@ihep.ru
Russian Federation, 142281, Протвино, Московская обл., пл. Науки, 1

References

  1. Mu2e (Collabor). Mu2e Technical Design Report, Cornell University, 2015. http://arxiv.org/abs/1501.05241
  2. Bezzubov V., Denisov D., Evdokimov V., Lipaev V., Schukin A., Vasilyev I.// Nuclear Instrum. Methods A. 2014. V. 753 Р. 105.
  3. Еремин В.В., Каргов С.И., Кузьменко Н.Е. Задачи по физической химии. Часть 2. Химическая кинетика. М: Электрохимия, 1999.
  4. Карюхин А.Н. Разработка и исследование сцинтилляционных детекторов в экспериментах на ускорителях и коллайдерах. ИФВЭ 2000-51. Дис. … канд. физ.-мат. наук. Протвино: Институт физики высоких энергий, 2000.
  5. Гаврилов Ю.К., Гущин Е.Н., Лаптев С.В., Постоев В.Е., Филиппов С.Н.// ПТЭ. 2012. № 5. С. 13.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Compression of the time scale (on a logarithmic scale) of chemical reactions according to the Arrhenius formula at a given temperature compared to that expected at an experimental temperature of 20 ˚C.

Download (122KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Dependence of the amplitude of the MIP signals from counter #116 on time at a temperature of 70 ˚C for accelerated aging. Stab1 and Stab2 are signals from different scintillator bands using amplifiers with stabilization of the temperature dependence of the gain; “into the scint” and “fibers” are measurements that differ in the details of the input of the calibration signal from the LED.

Download (213KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. MIP signal amplitude versus time for sample #116 at 70 ˚C for accelerated aging. The signals are obtained using amplifiers with stabilization from different scintillator bands with calibration signals fed directly into the scintillator. The time scale is recalculated using the Arrhenius formula from 70 ˚C to the experimental temperature of 20 ˚C.

Download (185KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. Display of the aging results of samples #115 and #118 at 50 ˚C and samples #116 and #119 at 70 ˚C in a time scale converted using the Arrhenius formula. The data shown are averaged over two fibers in the scintillator using thermally stabilized amplifiers.

Download (164KB)
Indexing metadata
6. Fig. 5. Dependence of the amplitude of the MIP signals from the prototype scintillation counter No. 116 on time in the second session of accelerated aging, after 2.5 years of exposure after the first aging, at a temperature of 70 ˚C. Stab1 and Stab2 are signals from different scintillator bands.

Download (231KB)
Indexing metadata
7. Fig. 6. Dependence of the amplitude of the MIP signals from counter No. 119 on time in the second session of accelerated aging, after 2.5 years of exposure after the first aging, on the scale of effective aging time in years.

Download (236KB)
Indexing metadata
8. Fig. 7. Dependence of the amplitude of signals from counter No. 117 on time during natural aging in a laboratory room at a temperature of 27 ˚C for 4.5 years. Stab1 and Stab2 are signals from different scintillator bands.

Download (253KB)
Indexing metadata
9. Fig. 8. Dependence of the amplitude of signals from counter No. 120 on time during natural aging in a laboratory room at a temperature of 27 ˚C for 4.5 years. Stab1 and Stab2 are signals from different scintillator bands.

Download (358KB)
Indexing metadata
10. Fig. 9. Dependence of the amplitude of the MIP signals from the prototype counter #120 on time during natural aging in a laboratory room at a temperature of 27 ˚C for 4.5 years. The signals of silicon photomultipliers with amplifiers without compensation for the temperature dependence of SiPM are shown, taking into account the temperature dependence by introducing corrections.

Download (252KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences