Дослідження спектрометричних характеристик малорозмірного сцинтиляційного детектора на основі монокристалу паратерфенілу
Гостініна А.Д. (науковий керівник – д.ф.-м.н. Дудник О.В)
Сцинтилятори - це особливі речовини, які можуть випромінювати світло при поглинанні іонізуючого випромінювання, наприклад, гама-квантів. Збудження відбувається за рахунок іонізації, але не за рахунок механічного впливу. В основному випромінювання світла відбувається швидко у вигляді миттєвого для ока спалаху. Також особливістю сцинтиляторів є те, що для конкретного типу випромінювання кількість утворених фотонів майже пропорційна поглиненій енергії первинного випромінювання. Це дає можливість поділити енергетичні спектри випромінювання за енергіями спалахів.

Можна класифікувати сцинтилятори відповідно галузі їхнього застосування. Одні і ті ж речовини можна використовувати як домішки до полімерних і рідких сцинтиляторів, а також і до органічних кристалів. Одні і ті ж самі сцинтилятори з успіхом застосовують в зовсім різних сферах. У таких ситуаціях різні їхні характеристики можуть розглядатися як основні в одних випадках  та другорядні – в інших [1].

Таким чином, вельми інформативною для експериментаторів є класифікація, що враховує можливість використання сцинтиляторів для конкретного класу задач.

Метою роботи є дослідження спектрометричних характеристик малорозмірного сцинтиляційного детектора та вибір оптимальної напруги зворотного зміщення кремнієвого фотоелектронного помножувача (ФЕП).

У лабораторних умовах проведено серію експериментів з вимірювання спектрометричних характеристик малорозмірного сцинтиляційного детектора з використанням спектрометричного тракту й оригінального стенду термоелектричного модуля [2]. Як джерело бета-випромінювання використовувався радіоактивний ізотоп 137Cs з моноенергетичною лінією конверсійних електронів Е = 624 кеВ.

У даній роботі показано можливість застосування багатопіксельних лічильників оптичних фотонів виробництва "Hamamatsu Photonics" для спектрометрії бета-випромінювання з органічним сцинтилятором на основі монокристалічного паратерфенілу, що мають малий світловихід (до 30 000 фотонів / МеВ поглиненої енергії). Визначено діапазон робочих напруг зворотного зсуву на кремнієвому ФЕП з числом пікселів 57 600, при якому досягається найкраще енергетичне розділення.
Виходячи з результатів роботи, можна скласти рекомендації для вибору діапазону робочих напруг зворотного зсуву на кремнієвому ФЕП для роботи зі сцинтиляційними кристалами, а саме:
· напруга зворотного зсуву в межах 65-68 В є оптимальним вибором і дає можливість досягти найкращого енергетичного розділення для сцинтиляторів зі світловиходом більше 50 фотонів / кеВ поглиненої енергії.
· напруга зворотного зсуву в межах 68-70 В є оптимальним вибором і дає можливість досягти найкращого енергетичного розділення для сцинтиляторів зі світловиходом більше 30 фотонів / кеВ поглиненої енергії.

Список літератури
1. Галунов Н.З. Радио-люминесценция органических конденсированных сред. Теория и применение / Н.З. Галунов, В.П. Семиноженко -  К.: Наук. думка, 2015. – 463 с. 

2. Дудник А.В. Детектор на основе монокристалла активированного паратерфенила и кремниевого фотоэлектронного умножителя / А.В. Дудник, Л.А. Андрющенко, В.А. Тарасов, Е.В. Курбатов. // Приборы и техника эксперимента. – 2015. – № 2. – С. 41-46.