Гамма спектрометры на сжатом ксеноне тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.01 ВАК РФ

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА I. ДЕТЕКТОРЫ ГАММА-ИЗЛУЧЕНИЯ С ЭНЕРГИЕЙ 0,1-5 МэВ.

1.1. Кристаллические сцинтилляционные детекторы.

1.2. Полупроводниковые детекторы.

1.3. Жидкостные детекторы.

1.4. Детекторы на основе инертных газов.

ВЫВОДЫ.

ГЛАВА II. СЖАТЫЙ КСЕНОН КАК РАБОЧЕЕ ВЕЩЕСТВО ДЛЯ

ГАММА-ДЕТЕКТОРОВ.

2.1. Общая характеристика ксенона.

2.2. Эффективность детекторов на основе сжатого ксенона.

2.3. Скорость дрейфа электронов в плотном ксеноне и его смесях.

2.4. Средняя энергия ионообразования.

2.5. Рекомбинация на следе первичного электрона.

2.6. Энергетическое разрешение детекторов на сжатом ксеноне.

2.7. Влияние температуры на спектрометрические характеристики ксенона.

ВЫВОДЫ.

ГЛАВА III. ПОДГОТОВКА ГАЗА ДЛЯ КСЕНОНОВЫХ ГАММА

ДЕТЕКТОРОВ.

3.1 .Экспериментальная установка по подготовке и наполнению детекторов

3.1.1. Система вакуумной подготовки.

3.1.2. Система очистки промышленного ксенона и приготовления смеси ксенон-водород.

3.1.3. Система напуска.

3.2. Измерение чистоты газа.

ВЫВОДЫ.

ГЛАВА IV. ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ ИОНИЗАЦИОННЫХ КАМЕР, РАБОТАЮЩИХ В ИМПУЛЬСНОМ РЕЖИМЕ.

4.1. Устройство ионизационной камеры и принцип ее работы.

4.1.1. Плоскопараллельная ионизационная камера.

4.1.2. Цилиндрическая ионизационная камера.

4.2. Методика расчета основных физико-технических характеристик ксеноновых гамма-спектрометров на основе ионизационных камер.

ВЫВОДЫ.

ГЛАВА V. ГАММ-ДЕТЕКТОРЫ НА ОСНОВЕ СЖАТОГО КСЕНОНА РАЗРАБОТАННЫЕ В МИФИ, ИХ ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ И

СВОЙСТВА.

5.1. Гамма-детекторы с плоскопараллельной ионизационной камерой.

5.1.1. Конструкция гамма-спектрометра "Ксения".

5.1.2. Основные физико-технические характеристики гамма-спектрометра "Ксения".

5.1.3. Общие замечания о перспективах использования ксеноновых гамма-спектрометров на основе плоскопараллельной ионизационной камеры.

5.2. Гамма-детекторы с цилиндрической ионизационной камерой.

5.2.1. Краткий исторический обзор.

5.2.2. Конструкция гамма-детектора на основе цилиндрической ионизационной камеры с центральной нитью.

5.2.3. Исследование основных характеристик гамма- детектора на основе цилиндрической ионизационной камеры.

5.3. Гамма-детекторы на основе цилиндрической ионизационной камеры с экранирующий сеткой.

5.3.1. Конструкция ионизационной камеры с экранирующий сеткой.

5.3.2. Исследование основных характеристик гамма-детектора на основе цилиндрической ионизационной камеры, с экранирующей сеткой.

ВЫВОДЫ.

ГЛАВА VI. ПРИМЕНЕНИЕ ГАММА-ДЕТЕКТОРОВ НА СЖАТОМ КСЕНОНЕ В ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПРИКЛАДНЫХ ИССЛЕДОВАНИЯХ.

6.1. Применение ксеноновых детекторов в геологии.

6.1.1. Исследование работоспособности ксенонового гамма- детектора в условиях повышенных температур.

6.1.2. Исследование работоспособности ксеноновых гамма-детекторов при виброакустических воздействиях.

6.1.3. Измерения концентрации соли KCl на горно-обогатительных предприятиях.

6.2. Применение ксеноновых детекторов для проведения космофизических исследований.

6.2.1. Исследование влияния потоков нейтронов, протонов и электронов на спектрометрические характеристики ксеноновых гамма-детекторов

6.2.2. Подготовка эксперимента "Ксенон" на борту орбитальной станции "Альфа".

6.3. Применение ксеноновых детекторов для решения задач контроля и нераспространения делящихся материалов.

6.3.1. Гамма-нейтронный контрольно-измерительный комплекс

6.3.2. Основные характеристики гамма-спектрометров, включенных в гамма- нейтронный контрольно-измерительный комплекс.

6.4. Международное сотрудничество в области создания и применения гамма-спектрометров на основе сжатого ксенона.

ВЫВОДЫ.

Современная гамма-спектрометрия предоставляет уникальные возможности для проведения различных исследований во многих областях знаний: ядерной физике, астрофизике, геофизике, экологии, медицине, и т.д. Энергетический диапазон гамма-квантов от десятков до нескольких тысяч кэВ является наиболее информативным, так как ему соответствует гамма-излучение большинства естественных и искусственных радионуклидов. Основная задача спектрометрических измерений заключается в определении энергии, интенсивности дискретных гамма-линий от различных гамма-источников, их идентификации и локализации. Однако наличие естественного и искусственного фонов, процессы рассеяния и поглощения гамма-излучения в среде, несовершенство детектирующей аппаратуры существенно осложняют решение этой задачи. Первостепенное значение для надежного выявления гамма-линий от различных гамма-источников имеет энергетическое разрешение, эффективность и пространственное разрешение применяемых гамма-детекторов.

В настоящее время в гамма-спектрометрии используется целый "арсенал" гамма-детекторов: полупроводниковые, сцинтилляционные, пластиковые, жидкостные, газовые и т.д. Они существенно отличаются как по своим спектрометрическим свойствам, так и по эксплуатационным характеристикам, а также по технологии и стоимости изготовления.

Среди гамма-детекторов с точки зрения энергетического разрешения лидирующее положение занимают полупроводниковые - их энергетическое разрешение на гамма-линии 662 кэВ (137Сз) составляет 1,5-2 кэВ. Однако эти детекторы могут работать лишь при криогенных температурах, что существенно ограничивает область их применения.

Большинство же гамма-детекторов обеспечивают энергетическое разрешение почти на два порядка хуже: 80 - 100 кэВ. Тем не менее, например, сцинтилляционные гамма-детекторы благодаря своей высокой чувствительности и достаточно хорошим эксплутационным свойствам широко применяются в гамма-спектроскопии.

Несмотря на существование большого разнообразия гамма-детекторов, проблема создания более совершенного, возможно, даже универсального гамма-детектора остается все еще не решенной. До сих пор не созданы такие гамма-детекторы, которые могли бы при обычных температурах обеспечивать энергетическое разрешение, близкое к полупроводниковым детекторам. Помимо этого, универсальный гамма-детектор должен иметь высокую чувствительность, хорошие эксплуатационные свойства и, конечно, низкую себестоимость.

Над решением этой проблемы работают многие лаборатории во всем мире. Работы ведутся как над усовершенствованием ранее созданных гамма-детекторов, так и над созданием принципиально новых.

В последнее время наблюдается огромный интерес к созданию газовых детекторов на основе сжатого ксенона, так как их развитие представляется достаточно перспективным, а область применения весьма широкой. Основной вклад в развитие этого направления сделан МИФИ, где более двадцати лет ведутся непрерывные работы над созданием и совершенствованием гамма-спектрометров на основе ионизационных камер, наполненных сжатым ксеноном.

Исследования в этой области, разработка и создания ксеноновых гамма-спектрометров постоянно расширяются, а техника их изготовления совершенствуется. При этом появляются новые возможности применения этих гамма-детекторов и в областях, далеких от экспериментальной ядерной физики.

Одним из направлений, где могут успешно использоваться ксеноновые гамма-спектрометры, является гамма-каротажные исследования глубоких газонефтяных скважин. Основное преимущество этих спектрометров заключается в том, что они надежно функционируют при высоких температурах, сохраняя при этом хорошее энергетическое разрешение.

Следующее направление - экологический гамма-мониторинг различных объектов. Эта задача может быть успешно решена путем создания на основе ксеноновых детекторов гамма-спектрометров большой светосилы, что позволяет регистрировать незначительное превышение гамма-излучения над естественным фоном.

Ксеноновые гамма-спектрометры, обладая хорошей устойчивостью к воздействию виброакустических нагрузок (например, вибрации на борту вертолета или в салоне автомобиля) и большой светосилой, позволяют широко использовать их в аэро-гамма-методах для картирования и поиска полезных ископаемых, в частности, урана, золота, алмазов, редкоземельных элементов и т.д.

Начиная с 1990 года и до настоящего времени проводятся измерения космического гамма-излучения на борту орбитальной станции "МИР" с помощью ксенонового гамма-спектрометра "Ксения". Этот эксперимент демонстрирует возможность использования ксеноновых гамма-детекторов для проведения длительных измерений как вспышечного, так и фонового гамма-излучения в условиях космического пространства. За время проведения эксперимента, длящегося уже более девяти лет, было установлено, что основные спектрометрические характеристики этой аппаратуры практически не изменились. Это обстоятельство позволяет планировать в недалеком будущем дальнейшие космофизические эксперименты с помощью более современных (с более хорошим энергетическим разрешением и большой светосилой) ксеноновых гамма-спектрометров. В частности, представляется весьма перспективным создание гамма-спектрометра для регистрации космических гамма-вспышек с чувствительностью 10"б-10"7 квант/см2-с.

В последнее время уделяется большое внимание вопросам таможенного контроля при перемещении ядерных и радиоактивных материалов через границу различных государств, а также совершенствования контроля, связанного с несанкционированным выносом этих материалов с контролируемых территорий. Применение для этих целей гамма-спектрометров на основе сжатого ксенона представляется также перспективным, так как эти спектрометры можно сделать весьма чувствительными к малым количествам таких материалов за счет возможности увеличения общей светосилы этой аппаратуры.

Одной из актуальных задач современности является контроль, инспекция и идентификация различных систем ядерного оружия. Решение этих задач целесообразно осуществлять комплексными методами с использованием как гамма-спектрометрической, так и нейтронной аппаратуры. Одновременная регистрация потоков гамма-квантов и нейтронов от делящихся материалов светосильными с высоким энергетическим разрешением гамма-спектрометрами и чувствительными нейтронными детекторами значительно увеличивает достоверность обнаружения и идентификации ядерного оружия. Задача создания гамма-спектрометрической аппаратуры на основе сжатого ксенона, как составной части гамма-нейтронных измерительных комплексов, предназначенных для решения этой задачи, также является весьма перспективной.

Таким образом, далеко не полный перечень возможных областей применения гамма-спектрометров на сжатом ксеноне с высоким энергетическим разрешением при обычных температурах, показывает, что их разработка и создание позволит значительно расширить возможности использования гамма-спектрометрических методов для решении различных задач фундаментального и прикладного характера.

Цель диссертационной работы состояла в изучении и анализе спектрометрических свойств сжатого ксенона как рабочего вещества для гамма-детекторов с высоким энергетическим разрешением, в разработке методов построения многоцелевых высокочувствительных ксеноновых гамма-спектрометров с оптимальными характеристиками, в создании реальных гамма-спектрометров различных конфигураций и разработке методик изучения их физико-технических характеристик как расчетным, так и экспериментальным путем, разработке методов использования этих гамма-спектрометров в различных экспериментах, фундаментальных и прикладных исследованиях. и

Основные результаты работы.

1. Результаты анализа экспериментально полученных зависимостей спектрометрических характеристик сжатого ксенона от различных параметров (энергии регистрируемых гамма-квантов, состава, плотности и температуры газа, напряженности электрического и магнитного полей), на основании чего были определены оптимальные параметры газа, как рабочего вещества гамма-детекторов: плотность - (0,5-0,6) г/см3, концентрация водорода - (0,3-0,4)%, при этом напряженность электрического поля должна быть не менее 2 кВ/см.

2. Методика расчета оптимальных параметров гамма-спектрометров на основе сжатого ксенона различных конфигураций, при которых достигаются наилучшие энергетическое разрешение и чувствительность, с учетом результатов исследования спектрометрических характеристик рабочего вещества и анализа особенностей формирования электрических сигналов, возникающих в детекторах при регистрации гамма-излучения.

3. Разработанные и созданные гамма-детекторы различных конфигураций с высоким энергетическим разрешением на основе ионизационных камер, наполненных сжатым ксеноном.

4. Результаты расчетов, калибровок и испытаний созданного на основе плоскопараллельной ионизационной камеры гамма-спектрометра "Ксения", предназначенного для регистрации гамма-квантов с энергией 0,1-8 МэВ в околоземном космическом пространстве.

5. Результаты лабораторных, полевых и летных испытаний (на борту вертолета) ксеноновых цилиндрических ионизационных камер с центральной нитью, которые обеспечивают энергетическое разрешение <

4%, могут работать в широком диапазоне температур (20-200°С) и при большом уровне вибро-акустических нагрузок (7 м/с2, 100 дБ).

6. Результаты расчетов, измерений основных характеристик, калибровок и испытаний ксеноновых гамма-спектрометров с различными чувствительными объемами на базе цилиндрической ионизационной камеры с экранирующей сеткой. Для последних модификаций этих гамма-спектрометров получено энергетическое разрешение ~2% (для энергии 662 кэВ).

7. Результаты измерения уровня активации гамма-спектрометров на основе сжатого ксенона под воздействием нейтронов с энергией 0.1-11 МэВ, в которых показано, что данная аппаратуры в десятки раз меньше активируется нейтронами, чем сцинтилляционные детекторы (Ыа1(Т1)) при идентичных условиях облучения. Результаты исследования длительного воздействия потоков протонов, электронов и нейтронов в околоземном космическом пространстве на спектрометрические характеристики гамма-спектрометра "Ксения", в которых установлено, что в условиях орбитальной станции данная аппаратура может использоваться для космофизических экспериментов в непрерывном режиме работы без изменения своих спектрометрических характеристик в течение длительного времени (более десяти лет).

8. Методика создания спектрометрической аппаратура на базе ксеноновых гамма-спектрометров для определения концентрации соли КС1 с точностью менее 1% в горных породах и различных растворах, которые используются в производстве калийных удобрений. Результаты лабораторных и опытных испытаний созданной для этой цели гаммаспектрометрической аппаратуры на горно-обогатительном предприятии "Сильвинит" (г. Соликамск, Пермская область).

9. Результаты исследования возможностей использования созданной на основе ксеноновых детекторов гамма-спектрометрической аппаратуры, входящей в состав гамма-нейтронного измерительного комплекса, для контроля за перемещением делящихся материалов. В частности, показано, что с помощью созданной аппаратуры можно обнаружить и идентифицировать один грамм плутония (239Ри) на расстоянии одного метра с уровнем достоверности 95% за время экспозиции 1-2 сек.

Научная новизна работы.

Впервые разработана методика расчета оптимальных параметров гамма-детекторов различной конфигурации, в которой учтены результаты исследований спектрометрических характеристик сжатого ксенона.

Впервые созданы гамма-спектрометры цилиндрической конфигурации, которые сохраняют свои спектрометрические характеристики в условиях повышенных температур, акустических шумов и вибрационных нагрузок.

Впервые достигнуто энергетическое разрешение гамма-детекторов на сжатом ксеноне с большим чувствительным объемом, близкое к теоретически предсказанному.

Впервые экспериментально подтверждена возможность проведения длительных космофизических исследований на борту орбитальных станций с помощью гамма-спектрометров на основе сжатого ксенона.

Впервые исследовано влияние потоков протонов, электронов и нейтронов околоземного космического пространства на спектрометрические характеристики детекторов на сжатом ксеноне.

Впервые создана спектрометрическая аппаратура на базе ксеноновых гамма-детекторов для определения концентрации соли КС1 в горных породах и различных растворах при производстве калийных удобрений.

Впервые создана спектрометрическая аппаратура на базе ксеноновых гамма-детекторов для гамма-нейтронного регистрирующего комплекса, предназначенного для контроля за перемещением делящихся материалов.

Научная и практическая ценность работы:

- на основании анализа экспериментально полученных спектрометрических характеристик сжатого ксенона определены оптимальные значения его параметров, при которых обеспечиваются наилучшие свойства создаваемых на его основе гамма-спектрометров;

- разработана методика создания гамма-спектрометров с высоким энергетическим разрешением на основе сжатого ксенона и алгоритм расчета их оптимальных характеристик для регистрации линейчатого гамма-излучения в диапазоне энергий 0,05 - 10 МэВ;

- разработаны и созданы на основе сжатого ксенона гамма-спектрометры различных конфигураций, обладающие высоким энергетическим разрешением и способные работать в условиях высоких температур (до 200°С) и при наличии значительных уровнях виброакустических нагрузок, что позволяет широко их использовать в различных областях науки и техники;

- в состав комплекса научной аппаратуры орбитальной станции "Мир" включен гамма-спектрометр на основе сжатого ксенона, многолетняя работа которого в условиях космического полета продемонстрировала принципиальную возможность использования такого типа аппаратуры для проведения длительных прецизионных измерений космического гамма-излучения;

- разработана методика, создана аппаратура на основе ксеноновых гамма-детекторов для определения концентрации соли КС1 при производстве калийных удобрений и проведены опытно-производственные испытания данной аппаратуры;

- созданы гамма-спектрометры с большими чувствительными объемами, вошедшие в состав гамма-нейтронного комплекса, предназначенного для контроля и обнаружения делящихся материалов при их перемещении.

Таким образом, итогом данной работы являются результаты анализа спектрометрических свойств сжатого ксенона как рабочего вещества гамма-детекторов, создание на этой основе нового класса гамма-спектрометрической аппаратуры, обладающей высокими эксплуатационными характеристиками, и результаты применения этих гамма-спектрометров в различных областях фундаментальных и прикладных исследований.

На защиту автор выносит следующие положения:

1. Результаты анализа экспериментальных зависимостей спектрометрических характеристик сжатого ксенона от различных параметров (состава, плотности и температуры газа, напряженности электрического и магнитного полей, энергии регистрируемых гамма-квантов).

2. Методику расчета оптимальных параметров гамма-спектрометров на основе сжатого ксенона, основу которых составляют ионизационные камеры плоскопараллельной и цилиндрической конфигураций как с экранирующей сеткой, так и без нее.

3. Методику построения ксеноновых гамма-спектрометров с различными чувствительными объемами на базе плоскопараллельных и цилиндрических ионизационных камер.

4. Результаты лабораторных, полевых и летных (на борту вертолета) испытаний созданных ксеноновых гамма-спектрометров.

5. Результаты исследования длительного воздействия космических протонов, электронов и альбедных нейтронов на спектрометрические характеристики гамма-спектрометра на сжатом ксеноне "Ксения", с помощью которого на борту орбитальной станции "Мир" в течение десяти лет практически непрерывно осуществлялась регистрация космического гамма-излучния. Результаты измерения уровня активации гамма-спектрометров на основе сжатого ксенона под воздействием нейтронов с энергией 0.1-11 МэВ,

6. Результаты влияния температуры и акустических шумов на спектрометрические характеристики ксеноновых гамма-спектометров.

7. Результаты испытаний спектрометрической аппаратура на базе ксеноновых гамма-спектрометров, созданной для определения концентрации соли КС1 в горных породах и различных растворах, которые используются при производстве калийных удобрений.

8. Результаты испытаний созданной гамма-спектрометричесой аппаратуры на основе сжатого ксеноне для гамма-нейтронного измерительного комплекса, предназначенного для контроля за перемещением делящихся материалов.

Апробация работы.

Результаты работы докладывались на: научных семинарах МИФИ, СНИИП, ФИАН им. П.Н.Лебедева, НИИЯФ МГУ, ВИРГ-Рудгеофизика, ФТИ им. А.Ф.Иоффе, LETI-DEIN-SPE CEA/SACLAY (Франция), Waseda University (Япония), Института трансурановых элементов (Германия), Columbia University (США), научных конференциях МИФИ (1998,1999 гг.) Всесоюзных конференциях по космическим лучам (Москва 1994, 1998 гг.);

Международных симпозиумах по космическим лучам (Ноттенгем 1990 г., Аделаида 1990 г., Калгари 1993 г.), по оптике, отображению и приборостроению (San-Diego, 1993, 1994), по оптической науке, конструированию и приборостроению (Denver, Colorado, 1996, 1999, San-Diego, 1997, 1998 гг.), Международных конференциях по жидкостным гамма-детекторам (Токио, 1992, 1999 гг.), NSS IEEE (Анахейм 1996 г., Виржиния 1994г., по технологиям мониторинга (Philadelphia, US, 1996 г.), INMM 39 Annual Meeting (Naples, Florida, 1998).

Публикации.

Диссертация основана на работах, результаты которых опубликованы в период с 1979 по 1999 годы в советских, Российских и зарубежных журналах, материалах Международных и Всесоюзных конференций и

18 симпозиумов, в сборниках научных трудов и отчетах МИФИ, депонированных в ВНТИЦ. Количество работ, опубликованных за этот период и использованных в диссертации составляет 60, из них 44 основных приведены в автореферате. Полный список работ с участием автора содержит более 120 наименований.

Структура диссертации. Диссертация состоит из шести глав, введения, заключения и списка литературы. Каждая из глав содержит краткое резюме ее содержания. Основные выводы диссертации приведены в заключении. Объем диссертации - 247 страниц, 67 рисунков, 21 таблиц, 150 наименований цитируемой литературы.

ВЫВОДЫ

1. Рассмотрена возможность использования гамма-спектрометров на сжатом ксеноне для проведения различных геофизических исследований, в частности, для гамма-каротажных исследований газонефтяных скважин и аэро-гамма-измерениях. Проведены испытания ксеноновой гамма-спектрометрической аппаратуры, которые показали, что данная аппаратура может использоваться в широком диапазоне температур (10-200°С лабораторные испытания) и при наличии высокого уровня виброакустических воздействий (уровень шума до 110 дБ и виброускорений до 4-7 м/с2, лабораторные и летные испытания на вертолете МИ-8).

2. Разработана методика определения концентрации соли КС1 в горной породе и различных растворов при производстве калийных удобрений. Создана гамма-спектрометрическая аппаратура, позволяющая измерять концентрацию соли КС1 с точностью не хуже одного процента и способная функционировать в жестких условиях современного промышленного производства калийных удобрений. Проведены лабораторные и предварительные испытания этой аппаратуры на горнообогатительном комбинате "Сильвинит", г. Соликамск.

3. Проведены экспериментальные исследования работоспособности гамма-спектрометров на сжатом ксеноне и степени их активации под воздействием различных видов ионизирующих излучений. Измерения выполнены как в условиях лаборатории, так и на борту орбитальной станции "Мир". Показано, что в течении более десяти лет практически непрерывной работы гамма-спектрометра "Ксения" на борту станции "Мир", его основные спектрометрические характеристики остаются

229 неизменными, несмотря на наличие постоянного космического ионизирующего излучения, состоящее в основном из потоков протонов и электронов радиационного пояса Земли, а также альбедных нейтронов.

4. Сравнительные лабораторные эксперименты показали, что ксеноновые гамма-детекторы активируются нейтронами с энергией (0,1-11)МэВ в значительно меньшей степени, чем сцинтилляционные детекторы ( более чем в 20 раз).

5. В рамках международного проекта создана гамма-спектрометрическая аппаратура с большим чувствительным объемом и высоким энергетическим разрешением, являющаяся составной частью гамма-нейтронного измерительного комплекса, предназначенного для обнаружения и идентификации делящихся материалов. Проведенные испытания этой аппаратуры показали, что с ее помощью можно с высокой степенью достоверности обнаружить, например, один грамм изотопа 239Ри на расстоянии один метр в течении нескольких секунд.

6. Разработано математическое обеспечение для управления созданными гамма-спектрометрами, накопления и обработки информации. Проведено тестирование этого пакета программ и показана реальная возможность идентификации изотопов урана и плутония по измеренным гамма-спектрам от этих материалов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Данная диссертационная работа посвящена экспериментальному изучению спектрометрических характеристик сжатого ксенона, разработке и созданию на этой основе гамма-спектрометров с высоким энергетическим разрешением, исследованию их свойств и возможностей применения для решения различных задач гамма-спектрометрии. Основные результаты работы состоят в следующем.

1. Проведен анализ экспериментально измеренных спектрометрических характеристик сжатого ксенона как рабочего вещества для гамма-детекторов в зависимости от плотности, количества добавляемого водорода, температуры, напряженности электрического и магнитных полей. На основании этого анализа определены оптимальные параметры газа, при которых возможно создание ксеноновых гамма-спектрометров с высоким энергетическим разрешением.

2. Разработана методика расчета и определения оптимальных параметров создаваемых гамма-спектрометров на основе сжатого ксенона различных конфигураций, в которой используются основные результаты исследований спектрометрических свойств сжатого ксенона и учитываются особенности протекания физических процессов в рабочем объеме различных гамма-детекторов, а также рассматривается влияние конструктивных особенностей этих детекторов на условия формирования выходного электрического сигнала с этих детекторов.

3. Созданы различные модификации гамма-спектрометров на сжатом ксеноне, основу которых составляют плоскопараллельные и цилиндрические ионизационные камеры. Поведены лабораторные, полевые и натурные испытания созданной аппаратуры и изучены ее основные спектрометрические характеристики в зависимости от различных условий использования. Показано, что созданные гамма-спектрометры могут работать в условиях повышенных температур и больших уровней виброакустических нагрузок, сохраняя при этом хорошие спектрометрические характеристики.

4. В 1990 г. создан и установлен на борту орбитальной станции "Мир" гамма-спектрометр "Ксения" для проведения исследований космического гамма-излучения. Изучено влияние заряженной и нейтральной компоненты космического излучения на основные характеристики этого гамма-спектрометра. Определены возможности длительного использования разработанной аппаратуры в условиях космического полета. Исследовано влияние потоков нейтронов с энергией 01-11 МэВ на спектрометрические характеристики гамма-спектрометров на основе сжатого ксенона и показано, что их активация нейтронами по сравнению со сцинтилляционными гамма-детекторами значительно ниже.

5. Разработана методика и создана гамма-спектрометрическия аппаратура с соответствующим программным обеспечением для измерения концентрации соли КС1 в горных породах и различных растворах, используемых на предприятиях по производству калийных удобрений. Проведены опытные испытания этой аппаратуры на горно-обогатительном комбинате "Сильвинит" (Пермская область).

6. Изготовлена гамма-спектрометрическая аппаратура на сжатом ксеноне с большим чувствительным объемом и высоким энергетическим разрешением для гамма-нейтронного комплекса, предназначенного для обнаружения и идентификации делящихся материалов.

Таким образом, в данной диссертации представлены результаты ряда научно-исследовательских, методических, расчетных и конструкторских работ, а также лабораторных, полевых и натурных испытаний, которые позволили создать новый класс гамма-спектрометрической аппаратуры с высоким энергетическим разрешением для измерения линейчатого гамма-излучение и существенно расширить возможности использования гамма-спектрометрических методов для решения различных задач фундаментального и прикладного характера.

Автор считает своим приятным долгом выразить глубокую признательность профессору Дмитренко В.В. за большую помощь в выполнении данной работы на всех этапах ее проведения, профессорам Гальперу A.M. и Кириллову-Угрюмову В.Г. за постоянное внимание к работе и плодотворные обсуждения полученных результатов. Автор благодарит Грачева В.М., Юркина Ю.Т., Утешева З.М., Власика К.Ф., Сучкова С.И., Кондакову О.Н. и других сотрудников Радиационной лаборатории Института Космофизики МИФИ, Болотникова А.Е. - научного сотрудника Калифорнийского Технологического Института (Пасадена, США) и Романюка A.C. - научного сотрудника ЦЕРН (Женева, Швейцария), участвовавших в проведении экспериментов, обработке данных, выполнении расчетов и обсуждении полученных результатов.

Автор благодарит коллективы сотрудников РКК "Энергия", ВИРГ "Рудгеофизика", ЛФТИ РАН, ВНИИА, ЦФТИ МО РФ, войсковой части 31600, АО "Сильвинит", кафедры прикладной ядерной физики МИФИ, участвовавших в проведении экспериментов, НИИЯФ МГУ, ФИАН,

233

СНИИП, которые принимали участие в обсуждении результатов, вошедших в диссертацию.

1. Hofstadter R. Phys. Rev. 1948. Vol. 74, p. 100-102.

2. Н.А.Вартанов, П.С.Самойлов. Прикладная сцинтилляционная гамма-спектрометрия. Москва, Атомиздат, 1978.

3. Ю.А.Цирлин, М.Е.Глобус, Е.П.Сысоева. Оптимизация детектирования гамма-излучения сцинтилляционными кристаллами. Москва, Энергоатомиздат, 1991.

4. Э.Д.Алукер, В.В.Гаврилов, Р.Г.Дейч, С.А.Чернов. Быстропротекающие радиационно-стимулированные процессы в щелочно-галоидных кристаллах. Рига. Зинатне. 1987.

5. Hofstadter R., O'Dell E.W., Smidt C.J. Rev. Scient. Instrum. 1964. Vol. 35, p. 246-247.

6. Grabmaier B.C. Cristal scintillators. IEEE Trans, on Nucl. Sci., 1984, vol. NS-31, n.l, p.372.

7. Peryk D.E., Moi Т.Е. State of the Art photomultipliers foranger cameras. IEEE Trans, on Nucl. Sci., 1978, v. NS-25, п., pp. 615-618.

8. Pietras J.S., Smith S.R. Photomultiplier tubes and detector packaging for hostile enviromets. IEEE Trans. onNul. Sci., 1988, vol. NS-35, п. 1, p. 863-866.

9. Грудская JI.E., Цирлин Ю.А., Серебров Н.Н., Захарин Я.А. Журнал прикладной спектрометрии. 1966. Т. V. Вып. 5. С. 655-659.

10. Harshaw Radiation Detector /Harshaw/ Filtrol Scintillation Phosphor Catalog. 1984.

11. Старцев В.И., Батуричева З.Б., Цирлин Ю.А. Оптика и спектроскопия. 1960. Т. 8. Вып. 4. С. 541-544.

12. Егоров Ю.А. Сцинтилляционный метод спектрометрии гамма-излучения и быстрых нейтронов. М., Атомиздат, 1963.

13. Detektors and instruments for Nuclear Spektroscopy. ORTEC 91/92, p. 2-32.

14. Hall R.N. Hp Ge: purification, crystal grown, and annealing properties. IEEE Trans, on Nucl. Sci., 1984, v. NS-31, n.l, pp.320-325.

15. Detektors & Instruments for Nuclear Spekstroscopy. ORTEC 91/92, p2-32.

16. Raudorf T.W., Trammell R.C. and Darken L.S. N-tipe high purity germanium coaxial detectors. IEEE Trans, on Nucl. Scil, 1979, v. NS-26, n.l, pp. 297-302.

17. Luke P.N. Gold-mask technique for fabricating segmented electrode germenium detectors. IEEE Trans, on Nucl. Sci., 1984, v. NS-31, n. l,pp. 312-315.

18. Varnel L.S., Ling J.S., Mahoney K.R. et al. IEEE Trans, on Nucl. Sci., 1984, v. NS-31, n.l, pp. 300-306.

19. Pehl R.H., Madden N.W., Elliott J.H. et al. Radiation damape resestance of reverse electrode Ge coaxial detectors. IEEE Trans, on Nucl. Sci., 1979, v. NS-26, n. l,pp. 321-323.

20. Gehrels C.J. Instrumental backgroud in balloon-borne gamma-ray spectrometer and techniques for its reduction.- Nucl. Instr. and Meth., 1985, v. A239, n. 2, pp. 312-349.

21. Roth J., Primbsch J.H. and Lin R.P. Segmentation andpulse shape discrimination techniques ajr rejecting backgraund in germanium detectors. IEEE Trans, on Nucl. Sci., 1984, v. NS-31, n. l,pp. 367-371.

22. Bellia G., Zoppo A.D., Alba R. et al. Peformances of large volume p-type HPGe detectors. Nucl. Instr. and Meth., 1989, v. A284, n. 3. pp. 399-404.

23. Teegarden B.J. Gamma-ray burst and spectroscopy instrumentation development at the Goddard Space Flight Center. Adv. space Res., 1986, v. 6, n. 4, pp. 93-96.

24. T.W.Raudorf, R.C.Trammell, S. Wagner, and R.H.Pehl, "Performance of Reverse Electrode HPGe Coaxial Detector After Light Damage by Fast Neutrons", IEEE Trans, on Nucl. Sei. NS-31, No. 1 (1984) 253.

25. Nakano I.B., Imhof W.L. and Reagan I.B. IEEE Trans. Nucl. Sei., 1980, v.27, p. 405.

26. Willett I.B., Ling I.C., Mahoney W.A. and Jacobson A.S. Bull. Am. Phys. Soc., 1980, v. 25, p. 526.

27. Davidson N., Larsh A.E. //Phys. Rev. 1948. Vol.74, N 2. P. 220-227.

28. Hutchinson G.W.//Nature. 1948. Vol.162. N 4120. P.610-611.

29. Northrop J.A., //Rev.Scient.Instr. 1954. Vol.25, N5. P.232-237.

30. Alvarez L.W. //Physics Notes N 672 Lawrence Had. Lab. Univ. of California, Berkeley, 1968.

31. Долгошеин Б.А., Лебеденко B.H. Родионов Б.У. //Письма в ЖЭТФ. 1979. Т.6. Вып.7. С.755-757.

32. Куликов Ю.В., Рябцов Е.А. //Сообщение ОИЯИ Р13-6541. Дубна, ОИЯИ, 1972.

33. Albrow M.G., Apeimon R., Anbert В. e.a. // Ibid.1988. Vol. A265, N 1-2. P. 303-318.

34. Doke Т., Hitachi A., Kubota S. e.a.//Ibid. 1976. Vol. 134,№ 2.P. 353-357.

35. Aprile E., Ku W.H.-M., Park J,. Schwartz H. //Nucl. Inctrum. and Methods. 1987. Vol. A261 № 3. P. 519-526.

36. Doke T. , Nucl. Instr. & Meth. V.196 (1982), p.87.

37. Варгафтик Н.Б. Справочник по теплофизическим свойствам газов и жидкостей. М. Наука, 1972.

38. Хаксли Л., Кромптон Р. Диффузия и дрейф электронов в газах. М. Мир, 1977. 672 с.

39. Ramsauer С., Kollath R. Ann. d. Phys., 1929, v. 3, p. 536, Ann. d. Phys. 1932, v. 2, p.837.

40. Koizumi Т., Shirakawa E., Ogawa I. J. Phys.B: At. Mol. Phys., 1986, v. 19, p. 2331.

41. Hoffmann C.R., Skarsgard H.M. / /Phys. Rev. A., 1969, v. 178, p. 178.

42. Храпак А.Г., Якубов И.Т. Электроны в плотных газах и плазме. М.: Наука, 1981.

43. McEachran P.R., Stcuffer A.D. / / J. Phys. В: At. Mol. Phys., 1984, 17, p. 2507.

44. Дмитренко B.B., Романюк A.C., Утешев З.М. Сжатый ксенон как рабочее вещество для регистрации гамма-квантов малых энергий. В сб.: Элементарные частицы и космические лучи. М.: Атомиздат, 1980, с. 72.

45. Сучков С.И. Цилиндрический гамма-детектор на сжатом ксеноне. Диссертация, МИФИ, М. 1992.

46. Дмитренко В.В., Романюк A.C., Сучков С.И., Утешев З.М. Подвижность электронов в газообразном ксеноне высокой плотности. ЖЭТФ, 1983, Т. 53, вып. 12, с. 22343-2350.

47. Романюк A.C. Исследование детекторов на сжатом ксеноне, предназначенных для регистрации линейчатого космического гамма-излучения. Диссертация, МИФИ, М. 1981.

48. Болотников А.Е., Романюк A.C., Сучков С.И., Утешев З.М. Рекомбинация и подвижность свободных электронов в смесях Хе-Н2. В сб.: Космические исследования. М.: Энергоиздат, 1986, с. 83-88.

49. Sato S., Okazaki К., Ohno S. -1. -Bull. Chem. Soc. Jap., 1974, v.47, № 9, p. 2174-2180.

50. Okazaki .K., Sato S., Ohno S. Bull. Chem. Soc. Jap., 1975, v.48, p. 4411-4416.

51. Eggarter E. J. Chem. Phys., 11975, v. 63, № 3, p. 833-847.

52. Dayashankar. Physica, 1982, v. 113 C, p. 237-243.

53. Platsman R.L. Int. J. Appl. Pad. Isot., 1961, v. 10, № 2/3, p.16-127.

54. Layens P.B., Baran J.A., MeCrarry J.H. Nucl. Instr. Meth., 1971, v. 95, p. 571583.

55. Combecher D. Rad. Res., 1980, v. 84, p. 189-218.

56. Jarvinen M.-L., Sipila H. Nucl. Instr. Meth., 1983, v. 217, № 1 -2, p. 282-284.

57. Takahashi T., Konno S., Doke T. J. Phys. C., 1974, v. 7, № 1, p. 230-240.

58. Takahashi T., Konno S., Hamada T. at al, Phys. Rev. A., 1975, v. 12, № 5, p. 1771-1775.

59. Huang S.S., Freeman G.R. Can. J. Chem., 1977, v. 55, p. 1838-1846.

60. Ободовский И.M., Покачалов С.П. Физика низких температур, 1979, т. 5, № 8, с. 829-836.

61. Болотников А.Е., Дмитренко В.В., Романюк A.C., Сучков С.И., Утешев З.М. В кн. Физика высоких энергий. М.: Энергоатомиздат, 1984, с. 81-90.

62. Болотников А.Е., Дмитренко В.В., Романюк A.C., Сучков С.И., Утешев З.М. Средняя энергия ионообразования в сжатом ксеноне. Препринт МИФИ, 1986, №045-86.

63. Bolotnikov А.Е., Dmitrenko V.V.,., Ulin S.E. et.al. Properties of Compressed Xe Gas as the Detector Vedium of High-Pressure Xe Spectrometers. IEEE Conference, Record,V.l, p.74-78, Norfolk, Virginia, USA, 1994.

64. Platsman R.L. Int. J. Appl. Pad. Isot., 1961, v. 10, № 2/3, p. 116-127.

65. Alkhazov G.D., Komar A.P., Vorober A.A. Nucl. Instr. Meth., v. 48, p. 1-11, 1967.

66. Jaffe G. Ann. der. Phys., 1913, v. 42, p. 303.

67. LeaD. Proc. Cambrige Phil. Soc., 1934, v. 30, p. 80-101.

68. Kramers H.A. Physica, 1952, v. 18, p. 665-675.

69. Onsager L. Phys. Rev., 1938, v. 54, p. 544-557.

70. Dodelet J.-P., Fuochi P.G., Freeman P.G. et. al 1972, v. 50, p. 1617-166.

71. Дмитренко ВВ., Улин C.E., Болотников А.Е. и др. Отчет МИФИ (Депонированный в ВНТИЦ No 0288.0052802, 1988г.). Изучение и расчет характеристик гамма-спектрометра на сжатом ксеноне.

72. Болотников А.Е., Дмитретко В.В., Романюк А.С., и др. Журнал технической физики. Том 58, в. 4, стр. 734-743, 1988.

73. Улин С.Е., Дмитренко В.В. Болотников А.Е. и др. Гамма-детектор цилиндрической конфигурации на сжатом ксеноне. Приборы и техника эксперимента, т.2, с. 25-31, 1994.

74. Bolotnikov A. and Ramsey В. Development of High-Pressure Xenon Detectors. Proceedings of SPIE, vol. 3446, p.64-75. 1998.

75. Каталог фирмы Spectragases Incorporated США, Нью-Джерси.№ 103, 1990 г.

76. Аверин С.А., Балакшин Е.В., Болотников А.Е. и др. Лабораторно-отладочный образец аппаратуры для исследования нестационарного гаммаизлучения. Отчет МИФИ (депонированный в ВНТИД) № 0870017578, 1986, 65 с.

77. Дешман Т. Научные основы вакуумной техники. М. Мир, 1976, с. 205.

78. Ulin S.E., Vlasik K.F. , Galper A.M. Dmitrenko V.V., et. al. Influence of proton and neutron fluxes on spectrometric characteristics of high pressure xenon gamma-spectrometer. Proc. of SPIE, vol. 3114, pp. 499-504, October 1997.

79. Черепнин H.B. Основы очистки, обезгаживания и откачки в вакуумной технике. М. Советское радио, 1975.

80. Ободовский И.М., Покачалов С.Г., Шилов В.А. Положительное решение по заявке на изобретение 0.1.06.78. Номер 262103/23-25.

81. Дмитренко В.В., Романюк A.C., Утешев З.М. Сжатый ксенон как рабочее вещество для регистрации гамма-квантов малых энергий. В сб. Элементарные частицы и космические лучи. Вып. 5, М. 1980, с. 72.

82. А.И.Абрамав, Ю.А.Казанский, Е.С.Матусевич. Основы экспериментальной методов ядерной физики. М., Атомиздат, 1970, 559 с.692. . Е.Ковальский. Ядерная электроника, М. Атомиздат, 1972, с.48.

83. М.А.Кирсанов, А.А.Круглов, И.М.Ободовский и др. Спектрометрические свойства цилиндрических ионизационных камер на жидком ксеноне. ПТЭ, №1,1991, с. 75-78.

84. М.А.Кирсанов, А.А.Круглов, И.М.Ободовский, С.Г.Покачалов и др. В кн. Экспериментальные методы ядерной физики. 1985, с. 105.

85. Антикайн П.А. Металлы и расчет на прочность котлов и трубопроводов. М., Энергия, 1980, с. 332.

86. Якунин М.И. Прикладная ядерная спектроскопия. М., Атомиздат 1974, вып. 4, с. 139.

87. Buneman О., Cranshaw T. and Harvey J. Can. J. Recearch. Sec. A, vol. 27, p. 191, 1948.

88. Дмитренко B.B., Лебеденко В.H., Романюк A.C. и Утешев З.М., Приборы и техника эксперимента, 5, с. 49-51, 1981.

89. Дмитренко В.В., Лебеденко В.Н., Романюк A.C. и др., Приборы и техника эксперимента, 1, с.49-51,1982.

90. Dmitrinko V.V., Bolotnikov А.Е., Chernycheva I.V. et. al. High-pressure Xenon Gamma-ray Spectrometers for Cosmic Research. Turkish Journal of Phesics, vol. 18, № 9, pp. 886-893, 1994.

91. BolotnikovA.E., Dmitrenko V.V. Gratchev V.M. et. al. Proc. Of Liquid Radiation Detectors Conference (Tokio), vol. 1, p. 465, 1992.

92. Ulin S.E., Vlasik K.F., Gratchev V.M. et. al. Proc. of SPIE. Vol. 2806, pp. 577-581, San Diego, August 1997.

93. Болотников E.A., Дмитренко B.B. Грачев В.М. и др. Гамма-спектрометр на сжатом ксеноне с эффективной площадью 100 см . Отчет № 0290.0003657 (депонированный в ВНТНЦ), с. 71, 1989.

94. Averin S .A., Bolotnikov А.Е., Vlasik et. al. The High Density Xenon Filled spectrometer for cosmic Gamma-Ray Line Observation. 21th Intern. Cosmic Ray Conf. (Adelaide), v.4, p 150-153, 1990.

95. Болотников A.E., Власик К.Ф., Гальпер A.M. и др. Научная аппаратура "Букет" для регистрации нестационарного космического гамма-излучения. Описание "Ксении". Препринт МИФИ № 020-91, с.13, 1991.

96. Rossi B.B. and Staub H.H. Ionization chambers and Counters. McGRAW-HILL COMPANY, INC. New York, 1949, p. 243.

97. Price W.J. Nuclear Radiation Detection. McGRAW-HILL BOOK COMPANY, INC. New York, 1958, p. 250.

98. Wilkinson D.H. Ionization Chambers and Counters. Cambridge University Press, London, 1950

99. Lauritsen C.C. Rev. Sei. Instr., 8:438 1937. Gray L.H.: Proc. Cambridge Phil.Soc., 40-72, 1944.

100. Gray L.H.: Proc. Cambridge Phil.Soc., 40-72 , 1944.

101. G. Knoll. Radiation detection and measurement. John & Sons, New York, 1989.

102. Дмитренко В.В., Лебеденко В.Н., Романюк A.C. и Утешев З.М., Приборы и техника эксперимента, 5, с. 49-51, 1981.

103. Дмитренко В.В., Лебеденко В.Н., Романюк A.C. и др., Приборы и техника эксперимента, 1, с.49-51, 1982.

104. Ulin S.E, Dmitrenko V.V., Bolotnikov А.Е. et. al. Cylindrical high-pressure xenon detector of gamma radiation. Instrument and Techniques, vol. 37, № 2, Part 1, 1994. pp. 142-145.

105. Власик К.Ф., Грачев B.M., Дмитренко B.B. и др. Малогабаритный гамма-спектрометр на сжатом ксеноне. Сборник научных трудов сесии МИФИ-99, том 1, 1999, с.29.

106. Ulin S.E., Dmitrenko V.V., Gratchev V.M. et.al. Gamma-Ray Detector Physics and Applications. Proc, SPIE, vol, 2305, San-Diego, 1994, pp.28-32.

107. Bolotnikov A.E., Dmitrenko V.V., Chernysheva I.V. et. al. Properties of compressed Xe Gasses the detector Medium for High Pressure Xe Spectrometers. IEEE Nuclear Science Symposium (Norfolk), vol. 1, 1994, 94CH35762, pp. 7478.

108. Улин C.E., Дмитренко B.B., Грачев B.M. и др. Цилиндрическая ионизационная камера с экранирующей сеткой, заполненная ксеноном додавления 50 атм. Приборы и техника эксперимента № 3, 1995, с. 61-68. История ионизационных камер

109. Dmitrenko V.V., Gratchev V.M. Kondakova O.N. et. al. High Pressure Xenon Gamma-Spectrometers with High Energy Resolution. IEEE Nuclear Science Symposium, 1996, (Anaheim) vol.1, pp 393-397.

110. Ulin S.E., V.M.Gratchev, Dmitrenko V.V. et. al. Spectrometric gamma-ray equipment for detection of fissile materials. Hard X-Ray, Gamma-Ray, and Neutron Detector Physics Conference. Proc, SPIE, vol, 3768, Denver, 1999, pp.

111. Вавилин JI.H., Воробьев В.П., Ефимов А.В. и др. "Аэрогамма-спектрометрия в геологии", изд. Л."Недра", с. 271, 1982.

112. Gary Tepper and Jon Lodee, Nucl. Instrum. & Methods, Vol. A 356, pp. 339-336,(1996).125. . Levin G, Germani K. and Markey J. Nucl. Instrum. & Methods, Vol. A 332, pp. 206-214 (1993).

113. Bolonikov A.E. and Ramsey B. Proceedings of SPIE. Vol. 3446, pp. 66-75, San Diego, 1998.

114. Мухин С.С., Пятахин В.И. Современное состояние и перспективы развития методики и аппаратуры сцинтилляционной гамма-спектрометрии нефтяных и газовых скважин. 1980. М., ВНИИгеоиформсистем.

115. Арм Е.М., Ильинский А.А., Мецгер Б.Э., Пятахин В.И. Сцинтилляционный гамма-спектрометр для сверхглубоких скважин. .Атомная энергия, т. 52, вып. 5. 1982

116. Dmitrenko V.V., Vlasik K.F., Gratchev V.M. et. al. High Pressure Xenon Gamma-Spectrometers for "in-Situ" Geophysical Investigation. IEEE Nuclear Science Symposium (Anaheim), vol, 2, pp. 942-944.

117. Власик К.Ф., Грачев B.M. Дворняк А.Г. и др. Перспективы применения гамма-детекторов на сжатом ксеноне при производстве калийных удобрений. Сборник научных трудов научной сессии МИФИ, 1998, Труды конференции МИФИ, 1998, т. 1, с.53.

118. Болотников A.E., Власик К.Ф., Грачев B.M. и др. Наблюдение гамма-линий от ядер железа в гамма-всплеске 20 декабря 1990 г. Письма в АЖ, т.20, №2, с. 1-2, 1994.

119. Meegan et al. Spatial Distribution of Gamma-Ray Bursts Observed by BATSE. Nature, vol. 355, p. 143, 1991.

120. Fishman G.J. & Meegan. Ganna-Ray Bursts. Annual Reviexs of Astronomy and Astrophysics, Annual Reviexs inc. 1995.

121. Vlasik K.F., Gratchev V.M., Dmutrenko V.V. et al. Effect of proton and neutron flexes on the spectrometric characteristics of the high-pressure xenon gamma-ray spectrometer. Instruments and Experimental Techniques, vol. 41, # 3, 1998.

122. Кадилин B.B., Лягушин, Самосадный В.Т. и др. Изучение нейтронных потоков в околоземном космическом пространстве. В сборнике "Космические исследования". Москва. Энергоиздат, 1983, с. 43.

123. ГОСТ (Государственный стандарт) 25645.138-86: Модель протонов в радиационном поясе Земли. 1986.

124. Грачев В.М., Дмитренко В.В, Кириллов-Угрюмов В.Г. и Улин С.Е. Новая компонента внутреннего радиационного пояса Земли электроны высоких энергий. Письма в ЖЭТФ.1983, т. 38, №8, с. 409.

125. Гальпер A.M., Грачев В.М., Дмитренко В.В. и др. Исследование потоков электронов и гамма-квантов с энергией больше 30 МэВ на высотах 300-350 км. Известия АН СССР, сер. физич., т. 46, № 9, 1982,с. 1675-1676.

126. Гальпер A.M., Грачев В.М., Дмитренко В.В. и др. Исследование потоков высокоэнергичных электронов на спутнике "Интеркосмос-Болгария-1300". Космические исследования, т. 21, № 5, 1983, с. 707-709.

127. Гальпер A.M., Грачев В.М., Дмитренко В.В. и др. Электроны высоких энергии в радиационном поясе Земли. Известия АН СССР, сер. физич. т. 48, № 1,1984, с. 2188-2191.

128. Немец О.М., Гофман Ю.В. Справочник по ядерной физике. Киев. Наукова думка. 1975, с.416.247

129. Власик К.Ф., Гальиер A.M., Гервидс К.Г. и др. Фоновые потоки низкоэнергичного гамма-излучения на орбитальном комплексе "МИР" по данным спектрометра на сжатом ксеноне. Изв. РАН, сер. физическая, т. 61, № 6, 1997 с. 1122-1125.

130. Dmitrenko V.V., Gratchev V.M., Kondakova O.N. et al. Gamma-Spectrometer Xenon for Space-gamma bursts Study on board ISS. Proc. of SPIE (San-Diego), vol. 3446, pp. 76-80, 1998

131. Fishman G.J. Observations of Gamma-Ray Bursts. In NATO advanced Studies al., Tds., Kluwer Academic Publishers, 1995.

132. Дмитренко B.B., Самосадный B.T. Кадилин В.В. и др. Измерительно-контрольный комплекс аппаратуры для обнаружения делящихся материалов. Приборы и системы управления, 1998, № 9, с. 60-62.

133. Сагдеев Р.З. Прилуцкий О.Ф. Фролов В.А. Проблемы контроля крылатых ракет морского базирования с ядерными боеголовками. ИКИ РАН, Препринт № 1373, 1988, с.

134. Родионов С.Н. Научно технические предпосылки возможности эффективной инспекции на стартовых площадках: контроль за расщепляющимися материалами. ИКИ РАН, препринт № 1376, 1988, с.31.

135. Неймотин Д., Сверидова В. Каталог приборов для учета и контроля ядерных материалов. 1998. С. 252.