Разработка и исследование системы измерения распределения поверхностного выхода бета-излучения плоского источника

Cover Page

Cite item

Full Text

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

Abstract

Разработана и исследована система для измерения пространственного распределения плотности потока бета-излучения с поверхности источника ионизирующего излучения. Основой измерительной системы является зондовый сенсорный элемент на основе сцинтилляционного оптического волокна, выходной оптический сигнал с которого поступает на вход счетчика фотонов и далее обрабатывается микроконтроллером. Методом численного моделирования с использованием программных библиотек Geant4 проведен расчет параметров чувствительности сенсорного элемента при измерении потока бета-излучения с поверхности плоского источника на базе изотопа 63Ni. Экспериментально исследованы пространственное распределение выхода бета-электронов источника размером 1 × 1 см2 и зависимость чувствительности зонда от расстояния до источника. Экспериментальные данные находятся в хорошем согласии с результатами модельного расчета.

Full Text

Restricted Access

About the authors

С. Г. Новиков

Ульяновский государственный университет

Email: granik@ya.ru
Russian Federation, Ульяновск

А. В. Беринцев

Ульяновский государственный университет

Email: granik@ya.ru
Russian Federation, Ульяновск

А. С. Алексеев

Ульяновский государственный университет

Author for correspondence.
Email: granik@ya.ru
Russian Federation, Ульяновск

А. В. Жуков

Ульяновский государственный университет

Email: granik@ya.ru
Russian Federation, Ульяновск

Р. А. Кузнецов

Ульяновский государственный университет

Email: granik@ya.ru
Russian Federation, Ульяновск

К. С. Бобровская

Ульяновский государственный университет

Email: granik@ya.ru
Russian Federation, Ульяновск

А. А. Черторийский

Ульяновский филиал Института радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова Российской академии наук

Email: granik@ya.ru
Russian Federation, Ульяновск

В. В. Приходько

Ульяновский государственный университет

Email: vp@ulsu.tech
Russian Federation, Ульяновск

References

  1. Liang Ding, Qiong Wu, Qun Wang et al. // EJNMMI Physics. 2020. V. 7(1). P. 60. https://doi.org/10.1186/s40658-020-00327-6.
  2. O’Keeffe S., McCarthy D., Woulfe P. et al. // The British Journal of Radiology. 2015. V. 88(1050). P. 20140702. https://doi.org/10.1259/bjr.20140702.
  3. Munier M., Sohier T., Muller N. et al. // Physica Medica: European Journal of Medical Physics. 2014. V. 30. P. 129. https://doi.org/10.1016/j.ejmp.2014.10.026.
  4. Kertzscher G., Beddar S. // Physics in Medicine & Biology. 2019. V. 64(22). P. 225018. https://doi.org/10.1088/1361-6560/ab421f.
  5. Wook Jae Yoo, Dayeong Jeon, Jeong Ki Seo et al. // Radiation Measurements. 2013. V. 48. P. 29. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1350448712003174. https://doi.org/10.1016/j.radmeas.2012.11.001.
  6. Новиков С.Г., Беринцев А.В., Светухин В.В. и др. // Известия Самарского научного центра РАН. 2014. Т. 16(6). С. 95. http://www.ssc.smr.ru/media/journals/izvestia/2014/2014_6_95_100.pdf.
  7. Новиков С.Г., Алексеев А.С., Беринцев А.В. РФ Патент 193439U1, 2019.
  8. Posar J.A., Davis J., Brace O. et al. // Physics and Imaging in Radiation Oncology. 2020. V. 14. P. 48. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2405631620300208. https://doi.org/10.1016/j.phro.2020.05.007.
  9. Bae Jun Woo, Kim Hee Reyoung // Nuclear Engineering and Technology. 2020. V. 52 (6). P. 1259. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1738573318308908. https://doi.org/10.1016/j.net.2019.11.013.
  10. Алексеев А.С., Новиков С.Г., Беринцев А.В. и др. РФ Патент 213911U1, 2022.
  11. Geant4. http://geant4.web.cern.ch/geant4.
  12. Кузнецов Р.А., Бобровская К.С., Белобров И.С. и др. // Радиохимия. 2022. Т. 64(3). С. 289. https://sciencejournals.ru/issues/radkhim/2022/vol_64/iss_3/RadKhim_2202012Kuznetsov/RadKhim_2202012Kuznetsov.pdf.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2. Fig. 1. Design of the sensor element

Download (49KB)
3. Fig. 2. Structural diagram of the fibre optic dosimetry system

Download (37KB)
4. Fig. 3. Geometric model of the sensor element and source with visualisation of electron trajectories

Download (548KB)
5. Fig. 4. Dependence of the photodetector count rate on the size of the radiation source and the distance from the source to the sensor element

Download (65KB)
6. Fig. 5. Calculated (solid curve) and experimental (dots) dependence of beta-particle yield on the distance to the ionising radiation source

Download (82KB)
7. Fig. 6. Calculated (solid curve) and experimental (dots) profile of the spatial distribution of the beta electron yield of a 1 × 1 cm2 source along one of the coordinates

Download (79KB)

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences