Новый радиационно-стойкий пластмассовый сцинтиллятор UPS-98RH для адронных калориметров

Abstract

Представлен новый радиационно-стойкий пластмассовый сцинтиллятор (ПС) UPS98RH на основе полистирола с добавлением пластификатора, выполняющего функцию усилителя диффузии кислорода и продуктов радиолиза в полистирольной матрице. Проведена серия экспериментов по облучению различных типов ПС при разных дозах и мощностях доз. Облучение проводилось гамма-излучением до дозы 10 Мрад при мощности дозы 0,02 и 2 Мрад/ч. Наблюдалась сильная зависимость степени радиационных повреждений от мощности дозы. Показано, что новый радиационно-стойкий сцинтиллятор UPS-98RH, разработанный в НТК «Институт монокристаллов», имеет наибольшую радиационную стойкость по сравнению с известными ПС - SCSN-81T (Kuraray, Япония), BC-408 (Bicron, США), UPS923A (Amcrys-H, Украина) и не чувствителен к эффектам мощности дозы. Это качество позволило использовать сцинтиллятор UPS98RH в критических зонах детектора CMS.

Представлено новий радіаційно-стійкий пластмасовий сцинтилятор (ПС) UPS98RH на основі полістиролу з додаванням пластифікатора, що виконує функцію підсилювача дифузії кисню і продуктів радіолізу в полістирольній матриці. Проведено серію експериментів по опроміненню різних типів ПС при різних дозах і потужностях доз. Спостерігалася сильна залежність ступеня радіаційних ушкоджень від потужності дози. Опромінення проводилося гамма-випромінюванням до дози 10 Мрад при потужності дози 0,02 і 2 Мрад/годину. Показано, що новий радіаційно-стійкий сцинтилятор UPS-98RH, розроблений у НТК "Інститут монокристалів", має найбільшу радіаційну стійкість у порівнянні з відомими ПС - SCSN-81T (Kuraray, Японія), BC-408 (Bicron, США), UPS923A (Amcrys-H, Україна) і нечуттєвий до ефектів потужності дози. Ця якість дозволила використовувати сцинтилятор UPS98RH у критичних зонах детектора CMS.

A new radiation hard plastic scintillator (PS) UPS98RH based on polystyrene with addition of plastisizer playing role of diffuse enhancer of oxygen and radiolysis products in the polystyrene matrix. A series of experiments were conducted on irradiation of different types of PS under different doses and dose rates. A strong dependence have been observed of radiation damages level on dose rate. Irradiation was made by gamma radiation up to 10 Mrad doses under 0.02 and 2 Mrad/hour dose rates. It is shown that the new radiation hard scintillator UPS98RH, developed in Institute for scintillating materials have the most radiation hardness compared to known PS – SCSN-81T (Kuraray, Japan), BC-408 (Bicron, USA), UPS923A (Amcrys-H, Ukraine) and insensible to dose rate effects. This attribute allowed scintillator UPS98RH using in critical zones of the CMS detector.