Светосильный спектрометр угловых корреляций аннигиляционных гамма-квантов тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.01 ВАК РФ

МОСКОВСКИЙ ИНЖЕНЕРНО-ФИЗИЧЕСЯШ ИНСТИТУТ

На правам рукописи

ВЕЛИХОВ АЛЕКСАНДР ПАВЛОВИЧ

СВЕТОСИЛЬБШ спектрометр угловых КОРРЕЛЯЦИИ АШШШШОННЫХ ГАММА-КВАНТОВ

01.04.01 - Техника физического эксперимента, фяэика приборов, автоматизация физических исследований

Авторефэрат диссертации на соискание ученой Степана кандидата физико-математических наук

Автор:

Иосквэ, 1932

г

Работа выполнена в Московском Инженерно-физическом институте Научный руководитель: кандидат физико-математических наук, доцент В.Н.Беляев.

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук,

К.Н.Фирсов

кандидат физико-математических наук, доцент А.Н.Семенихкн-

Ведущая организация: Физический институт академии наук (ФИАН) т

Защита состоится к<^с в 1592 г. в /^ часов

на заседании специализированного совета К 053.03.05 в Московском инженерно-физическом институте по адресу: - И5409, Москва, Каширское шоссе, ¿.31-, тел.324-84-98.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МШИ.

Просим принять участие в-работе" совета или прислать отзыв в одном экземпляре, заверенный печатью организации.

Автореферат разослан .¿л&Угээг г.

Ученый секретарь

специализированного совета Щт^^ А.Н. Гудков.

Подписано в печать

Заказ Тираз

■ • . .1 I

f

! -3; ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность теш исследований. Важным направлением развития современной сглая/з: является изучение электронной структуры и физцко-мзханичзских свойств вещества. 'В последние года среди методов неразрушаящзго контроля электронной структура Еещества видное место занимает метод аннигиляции позитронов (АП). Увеличение светосилы спектрометров угловой корреляции аннигиляционных у-квантов позволяет значительно расширить возможности метода АП в исследованиях механизмов образования точечных дефектов в твердом теле, в частности, получить новую информацию о динамике их зарождения и развития при различных физических воздействиях. Существующие в настоящее время спектрометры Допплеровского уширения аннигиляционной линии и спектрометра угловой корреляции аннигиляционных 7-квантов позволяют получать статистически значимую информацию при измерении экспериментальных спектров за времена не г-енее десятков и даке соген часов.

Возрастаний! научный интерес к изучению динамки процессов образования точечшх дефектов, с одной стороны, и необходимость изучения их пространственного распределения по образцу при разработке новых технологий получения сверхчистых материалов, с другой стороны, выдвинули на передний план вопрос об уменьшении на несколько порядков времени набора экспериментальной информации без потери статистической точности.

Традиционно уменьшение времени набора осуществлялось за счет увеличения активности источников позитронов. Тага«,] образе:.8, скорость набора мояет быть увеличена в несколько раз, но при этом требуется существенное усложнение конструкция спектрометра, так как необходима дополнительная биологическая защита. Кроме того, возникают существенные радиационные повреждения исследуемого образца, то есть теряется одно из главных достоинств метода АП - он перестает быть неразрушатааим.

Альтернативным способом увеличения скорости набора экспериментальной информации является увеличение апертуры спектрометра. Основное преимущество светосильного спектрометра

с широкой апертурой заключается б возможности одновременно регистрировать события по всем возможным углам спектра.

Таким образом, создание светосильного спектрометра угловых корреляций вннигиляционных т-квантов с высокой скоростью (- Ю4соб./с) набора -экспериментальной информация является актуальной задачей в развитии метода аннигиляции

позитронов.

Целью диссертационной работа является: I. Разработка спектрометра угловых корреляций аннигиляционных 7-нвантов с длинно-щелевой геометрией с высокой (-Ю'соб/сек)

Создание детекторов с высокой (не менее 50%) эффективностью регистрации аннигиляцковшх г-квантов и измерение характеристик & тм -де текторов;

3. Проведение калибровочных измерений как для детекторов, так и для светосильного спектрометра.

Основные результаты работы :

1. Создан светосильный спектрометр угловых корреляций аннигиляционных т-квантов с использованием широкоапертурных сщштилляциоекых детекторов, который имеет на два порядка большую по сравнению с традиционно используемыми спектрометрами угловой корреляции скорость набора экспериментальной информации (до 10* соб./с). .

2.Разработаны и созданы щрокоапертурные сцинтилляционные детекторы акнигиляциошш: т-квантов с э®рективностьв: регистрации с = 48 ± 5 Экспериментально показано, чтс эффективность регистрации отдельного канала детектора составляет 78 * ь %. ^

3.Разработана методика калибровки широкоапертурных детекторов и светосильного спектрометра с использованием узких пучкоЕ г-квантов. Измерены амплитудные и временные характеристик: детекторов и определена рабочие рекимы для детекторов е спектрометра аннигиляционных г-квантов .

4.Разработана и создана система автоматизации светосильного спекгроиехрз, работавшая в линии с ЭВМ, которая позволяет

регистрировать до Ю5 полезных событий в секунду при общих загрузках Ю7соб./с.

Научная новизна результатов работы.

1.Разработан способ увеличения светосилы спектрометров угловой корреляции аннигиляционных г-квантов с длиннощелевой геометрией, позволяющий увеличить светосилу в ю4 раз, который основан на использовании сцинтилляционшх годоскопов на тонких (меньше I мм) сцинтилляционшх пластинах.

2.Впервые создан светосильный спектрометр угловой корреляции аннигиляционных г-квантов с длиннощелевой геометрией со скоростью набора полезных событий ю'соб./с. Показано, что эффективность регистрации 2*-совпадений в таком спектрометре на порядок выше, чем у известных двухкоординатных спектрометров.

3.Впервые создан широкозпертурный светосильный сшштиллявдонный детектор аннигиляционных г-квантов с высокой (48 %) эффективностью регистрации. Установлено, что использование фотоумножителей ФЭУ-143 для регистрации сцинтилляционной вспышки дает преимущество перед другими способами регистрации с использованием световодов, переизлучателей или ГФЭУ).

4.Впервые в нашей стране создан двухкоорданэгаьгй спектрометр угловой корреляции аннигиляционных г-квантов. Показано, что он обладает пространственным разрешением 0,7x0,7 мрад2, эффзктивностьв регистрации са 48 ± 5 % и скоростью набора полезных событий 15 соб./с. Впервые в нашей стране измерены даухкоординатные спектры углового распределения аннигиляционных г-квантов.

Научная ценность работа.

1.Созданный светосильный спектрометр угловых корреляций позволяет проводить изучение механизмов образования структурных и радиационных дефектов непосредственно в процессе физического воздействия на исследуемый образец.

2.Полученные даухкоординатные спектры угловой корреляции позволяют начать в нашей стране изучение методом АП поверхности Ферми в металлах и сплавах.

3. Реализованная в светосильном спектрометре методика регистрации аннигиляциошшх т-квантов позволила создать двухкоординатвде детекторы с эффективностью регистрации, по крайней мере вдвое лучшей, чем у существующих детекторов.

Практическая ценность работы. I.Создан автоматизированный комплекс проведения экспериментов по изучению спектров угловой корреляции аннигиляциотшых г-квантов, работающий в линию с ЭВМ, который позволяет накапливать и анализировать полезные события со скорость» ю5 соб./с при общих загрузках Ю7 соб./с.

¿.Разработана методика калибровки детекторов аннигиляционных *-квантов.

3.Улучшена точность фиксации положения подвижного детектора (до ю ■ мкрад) в спектрометре угловых распределений, аннигиляционных фотонов (УРАФ) и получена однозначная связь иезду механическим положением подвижного детектора и номером точки в спектре.

На защиту выносятся следующие основные положения :

1.Метод повышения светосилы спектрометров угловой корреляции аннигиляционных 7-квантов с длшпюще левой геометрией до ю4 раз;

2.Методика создания светосильных спектрометров угловой корреляции аннигиляционных г-квантов со скоростью набора полезных 2г-совпадений ' до. ю* соб./с, на два порядка превшпэщув скорость набора в традиционных спектрометрах;

3.Методика создания пнрокоапертурвых детекторов аннигиляционных г-квантов на тонких сцинтилляционных пластинах с эффективностью регистрации детектора 48 ± 5

4.Результаты' математического моделирования пшрокоапер-турного детектора аннигиляционных г-квантов;

5.Методика калибровки широкоапертурных детекторов на "узких" пучках аннйтпляцЕонных 7-квантов;

6.Результаты калибровочных измерений основных характеристик двух широкоалертурных детекторов' и светосильного спектрометра угловой корреляции аннигиляционных г-квантов;

7.Методика создания автоматизированной системы съема

информации со светосильного спектрометра анкигиляционгак 7-квантов, позволящая обрабатывать эксперименталыше спектры с загрузками ю& полезных событий в секунду и проводить перемещение подвижного детектора с точностью ю мкрад;

8.Результате экспериментального измерения двухкоорданатных спектров угловой коррелящи а!пшгкляциотшх 7-квангов.

• . Апробация рабати

Основные результаты работн докладывались на О-сй Международной конференции по аннигиляции позитронов (г.Генг в 1958г.), V Всесоюзном семинаре по автоматизации исследований в ядерной физике и смежных областях (г.Ташкент, 1983), Всесоюзном семинаре "Развитие и прж,;о!131гке позитрошюй диагностики" (г.Ташкент, 1984), Научной конференции МИФИ (г.Москва,1937) и опубликованы в шести научных работах.

Структура диссертации.

Диссертация состоит из введения, пяти глав и заключения, содержит ЮЭ страниц печатного текста, 37 рисунков, 13 таблиц. Полный обьем-132 стрзницы. Список цитируемой литератур'! содержит 60 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАГОШ

Еысокая чувствительность метода аннигиляции позитронов к нарушениям электронной структуры вещества в сочетании с неразрущээдим характером проведения диагностики позволяет получать уникальную информацию о физико-химических свойствах •твердого тела. Комплексное применение трах различных зкспсримекталышх методик яаблвденяя характеристик аннигиляцконшго излучеши (угловой корреляций аннигиляциотшх у-квантов, Догптлероаского унирения зьнигнляциожоД линии к измерения времгнн жизии позитронов) позволяет получать по только качеспззжше, но и количественные датше об электронной плотности веществэ, о типах точечных дефектов и их концентрации. При этой метод угловых корреляций аннигиляцкошшх 7-квантов в отличие от методики измерения ■ времени жизни дает возможность изучать такую "токкуа" характеристику электронной структуры вещества, как распределение электронов по энергии

(или импульсу). Но в отличив от методики Допплеровского ушнрения метод угловых корреляций аннигиляционного излучения имеет значительно лучшее энергетическое разрешение . Однако при. изучении спектров угловой корреляции аннигиляционных г-квантов требуется большое время для набора экспериментальной информации с хорошей статистикой. Кроме того, существующие спектрометры УРАФ обладают невысоким угловым разрешением (- I мрад).'

Дальнейшее развитие исследований электронной структуры вещества делает актуальным совершенствование метода угловых корреляций аннигиляционного излучения по нескольким основным направлениям, которые включают в себя улучшение точности определения ншульса ашшгшшрущбй е*е" пары (хотя бы на порядок), сокращение времени набора экспериментальной информации и переход от измерения одаокоординатных спектров угловой корреляции аннигиляционных г-квантов к измерению двухкоординатных спектров с целью восстановления трехмерного распределения импульсов аннигилирующей е*е" пары. Так, существенное уменьшение времени набора экспериментальной информации без потери статистической точности позволит расширить область применения метода угловых корреляций аннигиляционного излучения для исследований пространственного распределения точечных и макродефектов по образцу.

В диссертации рассмотрены физические основы экспериментальных методик, применяемых в методе аннигиляции позитронов и сформулированы задачи по дальнейшему развитию метода угловых корреляций аннигиляционного излучения. Особое внимание уделено проблеме уменьшения времени набора спектров угловой корреляции аннигиляционных г-квантов. Проведен анализ литературы по детекторам аннигиляционных г-квантов, применяемым как в одно-, так и в двухкоординатных спектрометрах УРАФ, который показал, что существуйте детекторы для регистрации аннигиляционных г-квантов не могут быть использованы для создания светосильного спектрометра УРАФ со скоростью набора информации т* соб./с, который позволил бы проводить измерение спектров угловой корреляции аннигиящонных фотонов за несколько минут.

Традиционно для увеличения скорости набора информации

используют радиоактивные изотопы в качестве источников позитронов с большей активностью (- I Ки). При этом скорость набора может быть увеличена всего в несколько раз и требуется существенное усложнение конструкции спектрометра. Кроме того, возникают радиационные повреждения исследуемого образца, то есть теряется одно из главных достоинств метода аннигиляции позитронов - он перестает быть нерззрушавдим.

Другая возможность повышения светосилы спектрометров УРАФ заложена в увеличении эффективности регистрации детекторов. Например, газонаполненные детекторы со свинцовым конвертором, имеющие приемлкмое пространственное разрешение (- I мм), в лучшем случае дают эффективность регистрации аннигиляциотрюго излучения ю - 15 I. Зго означает, что эффективность регистрации ашшгилящгонных г-квангов спектрометром равна всего 1 з то есть, почти на два порядка хуже, чем в 'спектрометра с детекторами со юо 5 эффективностью регистрации.

Немного большую эффективность регистрации аннигшгационных т-квантов (25 %) яри таком же пространственном разрешении можно получить в детекторах на жидком ксеноне. Однако эти детекторы имеют большое мертвое время и высокий уровень фона ложных событий. Высокой эффективности регистрации (- 5о %) можно достичь при использовании сцинтилляционных детекторов-дискретного типа. Но в этом случае для получения необходимого углового разрешения приходится увеличивать расстояние между источником г-квантов и детектором (до 10 метров). При этом значительно уменьшается апертура детектора и, вследствие этого, падает скорость набора информации.

Таким образом, для создания светосильного спектрометра-необходимо разработать детекторы, которые обладали бы эффективностью регистрации аннипигационных г-квантов не менее 5о % и имели пространственное разрешение не хуие I ш. Для увеличения скорости набора информации более чем на два порядка такие детекторы должны иметь угловув апертуру порядка 300x300 мрад2.

Наибольшее распространение в методе угловых корреляций аннигилящгонного излучения получили спектрометры с длиннощелевой геометрией, поскольку по .сравнению со

спектрометрами с точечной геометрией они обладают высокой (на два порядка вше) скоростью набора экспериментальной информации. В качестве детекторов в спектрометрах с длиннощелевой геометрией традиционно используыт кристаллы каа(Т1). Высокая плотность (р=з,б г/см'), небольшая радиационная длина -поглощения 2,6 см) и гысокий

сезтовшюд сцкнжпляцконной вспышки вагодио отличают этот сцинтиллятор ог других црл использовании в метода аннигиляции позитронов. Однако высокая гигроскопичность и сравнительно большое время высвечивания сцинтйлляциошюй вспышки (с а 230 не) затрудняют создание детекторов с большой апертурой на основе кристаллов ма^(Т1).

Ировздешшй в диссертации анализ различных типов • сцинтялляторов показал, что наиболее перспективным при разработке широкоапертурных детекторах является пластический сцинтшшятор. Экспериментально ' было показано, что замена кристаллов на;г(т1) на пластические сцинтилляторы с .размерам 10*178x255 ш3 в традиционном спектрометре УРАФ приводит к увеличению в 4-5 раз отношения сигнал/фон, при этом потеря в эффективности регистрации ашшгиляционного излучения составляет всего ю - 15 4.

Исследование. зависимости . эффективности регистрации аннигиляцконного излучения ог толщины сцкнтилляциошой пластины показало, что эффективность регистрации для детекторов на основе "ТОНКИХ" пластических СЦЙНГИЛЛЯТОРОВ (1X178*255 И!3) на ю % меньше, чем .для для детекторов из пластика с размерами 1ох17вх255 ш3 и на 25 % - чем для для детектора из кристалла Ка.?(т1/ с рззыврзьи и 70x255 ¡.е.-.3. Провадишые исследования позволили: нам реализовать идею сцинмшяционного годоскопа для создания щрокоапертурного сшнтилляционного детектора аннкгиляционных ?-квантов.

Суть ее состоит в следующем. Оставаясь в рамках длннеощзлевой геометрии, необходимо отказаться от коллиматоров для выделения у-кзангов, попаХаюцкх в детектор, а в качестве цели колде.'змра нсиользовать сам детектирующий элемзнт, выполненный в ■ виде ' "топкой" сцивталляцаонной пластивн и расположить кгддый сцинтилляцпонный элемент детектора под

заданным углом в в плоскости хог спектрометра. В такой геометрии спектрометра за время одной экспозиции можно измерить гу-совпадения для различных углов разлета ашотгиляционша 7-квзнтов.

Пространственное разрешение такого детектора определяется толщиной сцинтилляциоююй пластины (~ I мм), а эффективность регистрации 7-кваятов - протяженностью сцинтлллятора по пучку падающего излучения (- 180 мм). Значительная протяженность сцинтиллятора по пучку падающего излучения обусловила необходимость применения спещ!злышх мер для устранения паралакса. Для этого нужно установить пластины так, чтобы их плоскости пересекались из одной прямой в центре спектрометра.. Для соблюдения- условий' длиннотелевой геометрии третий размер детектирующего элемента должен быть равен 300 мм.

Для уменьиения вероятности регистрации рассеянных у-квантов было' предложено использовать тонкие свинцовые прокладки между сцинтилляционными пластинами. Математическое моделирование методом Монте-Карло ' процесса регистрации аннигиллядаонных у-квантов тагам многопласткнчатим детектором позволило оценить оптимальную толщину поглотителя (100 мил). При этом расчетная эффективность детектора составляет 47,6 ± о,1 %, а доля лояяшс событий составляет 1,9 %. Свинцовая прокладка толщиной * 0.1 мм почти полностью исключает возможность перехода ксмптоновского' электрона из какой-либо пластины'з соседнюю, а дальнейшее увеличение толщины прокладки ведет к росту мертвой области между пластинами.

Существенное уменьшение времени набора информации связано с возможностью суммирования событий, имещих одинаковый угол разлета у-квантов, но зарегистрированных разными параш сшштилляторов в двух многопластинчатых детекторах светосильного спектрометра. Результаты моделирования позволили сделать вывод, что правомерность такого подхода определяется в основном точностью выставления ецкнтилляционных пластин по углу. От этого тарке зависит количество ло:«ных срабатываний в детекторе.

Расчеты показали, что применение широкоапертурных многопласткнчатых детекторов в спектрометрах УРАФ позволяет

увеличить светосилу прибора пропорционально квадрату числа пластин используемых в детекторе. Так, при использовании в спектрометре УРАФ двух детекторов по сто пластин в кавдом, ожидаемый выигрыш в светосиле спектрометра составит 1.о\ раз.

На основе проведенных исследований была разработана методика и созданы два одаокоординатных широкоапертурных .Еозициошо - чувствительных детектора, состоящие из 20 и 56 сцинтиллящюнных детектирующих элементов, и на их базе -светосильный спектрометр УРАФ. Для регистрации и съема света с кавдой сциятилляционной пластины использовались фотоумножители ФЭУ-143 а ФЭУ-НО, а также годоскопические фотоумножители ГФЭУ-30. Экспериментально было показано, что использование обычных фотоумножителей для многопластинчатых детекторов более предпочтительно. Применение ГФЭУ значительно увеличивает скважность между пластинами сцинтиллятора (-10 мм) и, соответственно, мертвую область детектора. Для уменьшения количества ФЭУ, регистрирующих свет сцинйшшционной вспышки, применен метод кодирования номера пластины. Каждая сцинтилляционная пластина просматривается одновременно тремя ФЭУ. Это позволяет однозначно определять номер сработавшей пластины в детекторе из 20 пластин с помощью 6 ФЭУ (сэб=2о), а в детекторе из 56 пластин - 8 ФЭУ (с38= 56).

Количество информации, получаемой с многопластинчатых детекторов, значительно возрастает по сравнению с традиционным спектрометром. Это требует применения дополнительной регистрирующей электронной аппаратуры и создания автоматизированной системы управления экспериментом. Основу измерительного комплекса составляв! микро-ЭВМ ДБК-2М и магистрально-ыодульная система "Канак", ядром которой является электронная аппаратура отбора и накопления экспериментальной информации. Для определения номеров пластин в обоих детекторах при г»-совпадениях и для накопления информации были созданы в стандарте "Камак" специализированные блоки - блок. обработки информации и блок шкреыектного ОЗУ, которые позволили получить время обработки полезного события 170 ес, а ложного - 100 не.

В работе подробно описаны система стабилизации временных параметров электронного тракта и система стабилизации

высоковольтного питания, которые позволили снизить влияние дестабилизируют« факторов при долговременных измерениях.

Рззрабоганая методика калибровки пкрокоапертурнкх детекторов как в процессе их сборки, так и в светосильном спектрометре угловой корреляции аинигилящтоншх 7-зсвантов основана на использовании "узких" пучков аннигиляционних т-квантов с шириной - юо мкм, что на порядок меньше, толщины сщгнтилляшзонкой пластины (- I га). Определеп профиль пучка аннигилляциотшх г-кевптов я создана шганпчвская система, позволяющая перемешать этот пучок в пространстве с высокой точностью {- 10 трэд). С помощью таких пучков г-квантов были измерены "приборные" функции разрешения сцинтилляционных элементов многопластинчатых детекторов и показано, что с точностью на хуке 0,1 мрад сцингилляционные пластины установлены веерообразно по углу о для устранения "паралакса".

Перемещение узкого пучка r-излучения позволило просканировать оба многопластинчатых детектора и осуществить их юстировку как относительно исследуемого образца, так п относительно друг друга. В ходе этих экспериментов были измерены эффективности регистрации аннигилляционных г-квантов сцинтилляционных элементов детектора, число ложных событий з светосила каядого детектора. Калибровочные измерения подтвердили высокую ( лучше 100 мкм) точность сборки детекторов, экспериментально показано, что эффективность регистрации аннигилляшонных т-квантов каждым детектором равна 48 ± s %, а число ложных событий не превышает з %. Светосила спектрометра с двумя МЕОГопластинчатыми детекторами Д20 и Д56 на два порядка превосходит значение светосилы для спектрометра традиционного типа.

После калибровочных измерений на спектрометре с двумя пшрокоапертурнкки детекторами было проведено экспериментальное изучение спектров угловой корреляции аннигилляционных г-квантов для образцов олова. Было показано, что для набора спектра УТАФ со статистикой к = 2*105 событий в пике на созданном нами светосильном спектрометре достаточно десяти минут.

Благодаря использования созданных нами многопластинчатых детекторов с эффективностью регистрации - 50% и

пространственным разрешением -I мм были измерены двумерные спектры угловой корреляции аннилишцнонного излучения. Для их измерения еирокоапертурные детекторы были повернуты на девяносто градусов и установлены за коллиматорами аналогично традиционному спектрометру. В такой геометрии установку можно рассматривать как 20 точечных (1*1шг)' сцинтилляционных дзтектороз на подвитом плече спектрометра и пятьдесят шесть точечных (1*1мы2) детекторов на другом плече.

Для калибровки созданного двухкоординатного спектрометра угловых корреляций аннигиляционного излучения были проведены измерения дзухкоординатеых спектров для образцов олова зп.

Основные результаты и выводы диссертационной работы :

1.Предложен и обоснован метод повышения до ю4 раз светосилы спектрометров угловой корреляции аннкгиляционных г-квантов с длиннощзлевой геометрией.

2.Предложена и реализована методика создания светосильного спектрометра угловой корреляции аннигиляциошшх у-квэнтов на широкоапертурных детекторах. Экспериментально показано, что скорость набора спектров угловой корреляции аннигилляцаонных г-квантов на два порядка ' выше скорости набора в традиционных _ спектрометрах.

3.Разработана методика создания широкоапертурных детекторов аннигиляционшх г-квантов на тонких (- I мм) сцинтилляционных пластинах с 'геометрическими размерами 1*180x300 мм3, оптически сочлененных с ФЭУ-143 и ФЭУ-ПО. Изготовлено два широкоапертурных детектора из 20 и 56 пластин. Измерена эффективность регистрации аннигкллциоашх г-квантов такими широко апертурнкш детекторами, которая равна 48 ± 5 %. Показано, что эффективность регистрации аннигиляцнонных г-квантов отдельной пластиной детектора равна 78 ± 2 %.

4.Проведено математическое'- моделирование методом Монте-Карло шрокоапертурных детекторов аннигиляционных »-квантов и рассчитаны основнне параметры детекторов. На основании этих расчетов осуществлен выбор конструкции широкоапертурных детекторов. Показано, что " использование

свинцовых прокладок между сцинтилляторами детектора позволяет уменьшить до з% число "ложных" событий, а таксе определить оптимальную (с точки зрения эффективности регистрации аннигиляционннх у-квантов и числа "ложных" событий) толщину свинцовых прокладок (100 икм).

5.Разработана методика калибровки широкоапертурных детекторов как в процессе их сборки, так и в светосильном спектрометре угловой корреляции анкигиляцконшх у-квантов. Показано, что использование "узких" (с шириной -1бо мкм) пучков аннигиляционных у-квантов позволяет изучать параметры широкоапертурных детекторов, корректировать процесс сборки детектора и осуществлять контроль качества сцинтшшщионных элементов широкоапертурных детекторов (сцинтилляцконшх пластин п фотоумножителей).

6.Проведены калибровочные • измерения параметров пироковпертурннх детекторов. Показано, что с точностью не хуна 0,1 ьфад сцинтилляционЕые пластины установлены веерообразно по углу © для устранения "параллакса". Предложена и реализована методика юстировки широкоапертурных детекторов в спектрометре относительно исследуемого образца и относительно "друг друга.

7.Разработана и создана автоматизированная система съема информации светосильного спектрометра, реализованная в системе "КАМАК" и работавшая в линию с ЭВМ. разработаны электронные схемы блока обработки и хранения информации И' оперативного зашжинащего устройства, которые позволили сократить время обработки полезного сигнала до 170 не, а ложного - до 100 не. Предложен способ установления однозначного соответствия механического положения подвижного детектора в светосильной спектрометре и номера точки в спектре. Достигнута 'точность фиксации (Д9=ю мкрад) подвижного детектора под заданным углом в спектра угловой корреляции аннигиляционннх у-кзантов.

8.Впервые в нашей стране измерены .двухкоордкнатные спектры углового распределения аннигиляционннх у-квантсв на дзухкоординэтном светосильном спектрометре с широко апертурныш детекторами.

Осаовные материалы диссертации опубликованы в 6 печатных работах:

I.Баскаков В.И., Беляев В.Н.. Мэлихов Л.П., Тзфанцев А.Г.

Универсальный комплекс для измерения спектров угловой корреляции ашшгиляционкых гамма-квантов н испытания позищюкно

- чувствительных детекторов.-Препринт МИФИ, M.,i99i, н 02S-9i, 22 с. (Автором проводилась сборка комплекса и разработка технической документации ).

2.Беляев В.Н., Малзпов А.П., Тафшцев А.Г., Копейкин Е.Г. Автоматизированная система перемещения подвижного плзча • спектрометра угловых корреляций ашшгиляциокшх гаша-квантов.

Матер. 5-го Всесоюзного совещания и Автоматизация исследований в ядерной физике и смежных областях",Ташкент, ФАН , 1988, с.75. (Автором разработана принципиальная схема и проведена настройка блока управления перемещением подвижного детектора).

3. Беляев В.Н., Ковалень B.D., Мелихов А.П. Система автоматизации эксперимента по наблюдению угловой корреляции аннигиляционшх гамма-квантов на база ЭВМ "ЭЛЕКТРОНИКА-гооИ". -Матер. семинара "Еазвитие и применение позитронной диагностики"., Ташкент, ФАН, 1984, с.бг.(Аетором создана программа компьютерного обслуживания эксперимента ).

4. Баскаков В.И., Беляев В.Н., Мелихов А.П. , Михеев А.Н. Тафинцев А.Г., Тихомиров А.Н. Широкоапертурный детектор для спектрометров угловой корреляции аннигиляционных гаша-квантов.

- Препринт'МИФИ, И., 1991, Н 011-91, 23 о. (Автор проводил сборку и калибровку детекторов).

5. Eaakakov V.l., Belyaav V.B., Kovalen V.Y., Helikhav A.P. Hultiplate scintillation detector for spectrometers of annihilation ganna-quanta. - ICPA-9, in book "Positron annihilation" edited by L. Dorikena, Singapore, 1989, p.sss-sss. (Автором усоБерщеЕствоБана методика изготовления тонких (- I ш) пластических сцинтилляторов).

6. Баскаков В.И., Беляев В.Н., Ковалень B.D., Ыелихов А.П. Система съема и накопления информации с многопластинчатого сцинтелляцеоняого детектора для регистрации аннагиляадоннкх гаша-квантов.. - Ыатер. 5-го Всесоюзного совещания "Автоматизация исследований ' в ядерной фазика е смегных областях**., Ташкент, SAH, i9sa, с. 29. (Автором проведена разработка н настройка электронного тракта детектора).