Simulation of Optical Parameters of Scintillation Position-Sensitive Detectors with Organic Light Guide

D. N. Trunov; Трунов Д. Н.; V. N. Marin; Марин В. Н.; R. A. Sadykov; Садыков Р. А.; E. V. Altynbaev; Алтынбаев Е. В.; T. I. Glushkova; Глушкова Т. И.

doi:10.31857/S1028096023040209

Моделирование оптических параметров сцинтилляционных позиционно-чувствительных детекторов с органическим световодом

Авторы: Трунов Д.Н.¹^,2, Марин В.Н.¹^,2, Садыков Р.А.², Алтынбаев Е.В.¹, Глушкова Т.И.¹
Учреждения:
1. НИЦ “Курчатовский институт” – ПИЯФ
2. Институт ядерных исследований РАН
Выпуск: № 4 (2023)
Страницы: 71-76
Раздел: Статьи
URL: https://freezetech.ru/1028-0960/article/view/664581
DOI: https://doi.org/10.31857/S1028096023040209
EDN: https://elibrary.ru/JIJXYR
ID: 664581

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ
Доступ закрыт

Доступ предоставлен
Доступ закрыт

Только для подписчиков

Аннотация

Описан новый метод определения координаты в позиционно-чувствительных детекторах с органическим световодом и кремниевыми фотоумножителями. Этот метод отличается от использовавшихся ранее смещающих спектр волокон или матрицы из светочувствительных элементов. Он основан на поглощении фотонов в объеме световода и уменьшении количества фотонов. В зависимости от длины пробега меняется количество фотонов, падающих на поверхность кремниевого фотоумножителя. Проведено моделирование оптических параметров одномерного позиционно-чувствительного детектора и показано влияние покрытия световода на количество света. Также проведено моделирование двумерного позиционно-чувствительного детектора двух видов, определены оптические параметры и соотношения интенсивностей излучения различных концов световода. Описана методика получения карт соотношений интенсивностей и особенности их использования для определения координаты. Обозначены основные особенности изготовления детекторов данного типа и их влияние на разрешение итогового детектора.

Ключевые слова

нейтроны, детекторы, кремниевые фотоумножители, сцинтиллятор, гейгеровские лавинные фотодиоды, сцинтилляционный детектор, органический световод, спектросмещающие волокна, световод, позиционно-чувствительный детектор, моделирование, оптические параметры.

Список литературы

Cieślak M.J., Gamage K.A.A., Glover R. // Crystals. 2019. V. 9. P. 480.https://doi.org/10.3390/cryst9090480
Kouzes R., Lintereur A., Siciliano E. // Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A. 2015. V. 784. P. 172. https://doi.org/10.1016/j.nima.2014.10.046
Berkowitz E.H. // Nucl. Instrum. Methods. 1969. V. 73. Iss. 2. P. 225. https://doi.org/10.1016/0029-554X(69)90213-4
Stoykov A., Mosset J., Hildebrandt M. // IEEE Trans. Nucl. Sci. 2016. V. 63. № 4. P. 2271.
Stave S., Bliss M., Kouzes R., Lintereur A., Robinson S., Siciliano E., Wood L. // Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A. 2015. V. 784. P. 208. https://doi.org/10.1016/j.nima.2015.01.039
Abe F., Amidei D., Apollinari G. // Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A. 1988. V. 271. Iss. 3. P. 387.
https://www.kuraray.com/uploads/5a717515df6f5/ PR0150_psf01.pdf. Дата обращения 15.05.2022.
Nakamura T., Toh K., Honda K. et al. // J. Phys.: Conf. Ser. 2014. V. 528. P. 012042. https://doi.org/10.1088/1742-6596/528/1/012042
Xu C., Garutti E., Mandai S., Charbon E. // 2013 IEEE Nucl. Sci. Symp. and Medical Imaging Conf. (2013 NSS/MIC), Seoul, 27 October–02 November, 2013. P. 6829585. https://doi.org/10.1109/NSSMIC.2013.6829585
Yu Q., Tang B., Huang C. et al. // Nucl. Engin. Technol. 2022. V. 54. Iss. 3. P. 1030. https://doi.org/10.1016/j.net.2021.09.014
https://www.sensl.com/downloads/ds/TN%20-%20 Intro%20to%20SPM%20Tech.pdf. Дата обращения 15.05.2022.
Tang M., Yu Q., Huang C. et al. // Rev. Sci. Instrum. 2022. V. 93. P. 033305. Doi https://doi.org/10.1063/5.0078183
Марин В.Н., Садыков Р.А., Трунов Д.Н., Литвин В.С., Аксенов С.Н., Столяров А.А. // Письма в журн. технической физики. 2015. Т. 41. № 18. С. 96.
Литвин В.С., Марин В.Н., Караевский С.Х., Трунов Д.Н., Аксенов С.Н., Столяров А.А., Садыков Р.А. // Кристаллография. 2016. Т. 61. № 1. С. 115.
https://lambdares.com/tracepro/ Дата обращения 15.05.2022.
Zhu C., Liu Q. // J. Biomed. Opt. 2013. V. 18. Iss. 5. P. 50902. https://doi.org/10.1117/1.JBO.18.5.050902. PMID: 23698318
http://geant4.cern.ch/. Дата обращения 15.05.2022.
Xie S., Zhu Z., Zhang X., Xie Q., Yu H., Zhang Y., Xu J., Peng Q. // Sensors. 2021. V. 21. P. 4681. https://doi.org/10.3390/s21144681
Schuemann J. // Med. Phys. 2014. V. 41. P. 047302. https://doi.org/10.1118/1.4869177
Бушама Л., Громушкин Д.М., Дмитриева А.Н. // Ученые записки физ. фак-та Моск. ун-та. 2018. № 4. С. 1840202.
http://xn–80aam0alg.xn–p1ai/. Дата обращения 15.05.2022.
https://eljentechnology.com/products/accessories/ej-510. Дата обращения 15.05.2022.