Gd3Al2Ga3O12:Ce Scintillation Ceramic Elements for Measuring Ionizing Radiation in Gases and Liquids

Cover Page

Cite item

Full Text

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

Abstract

Samples of mesh-like scintillation ceramic elements with an intricate shape based on Gd3Al2Ga3O12:Ce garnet have been obtained for the first time by 3D-printing for use in scintillation flow detectors of α, β, and γ-ray radiations in gaseous and liquid media. A method for their production is described, results of measurements of the scintillation light yield in ceramic samples under exposure to α particles are presented, and ways of improving their scintillation characteristics are proposed. Their applicability to inhomogeneous flow scintillation cells used in high-performance liquid chromatography is discussed. The unique capabilities of the 3D-printing technology for creating intricately shaped detector elements with optimized efficiency are noted.

About the authors

A. A. Fedorov

Institute for Nuclear Problems, Belarus State University

Email: sokolov-petr@yandex.ru
220006, Minsk, Belarus

G. A. Dosovitskiy

Kurchatov Institute National Research Centre IREA

Email: sokolov-petr@yandex.ru
107076, Moscow, Russia

V. G. Smyslova

Kurchatov Institute National Research Centre IREA

Email: sokolov-petr@yandex.ru
107076, Moscow, Russia

V. A. Mechinsky

Institute for Nuclear Problems, Belarus State University

Email: sokolov-petr@yandex.ru
220006, Minsk, Belarus

D. E. Kuznetsova

Kurchatov Institute National Research Centre IREA

Email: sokolov-petr@yandex.ru
107076, Moscow, Russia

M. V. Korzhik

Institute for Nuclear Problems, Belarus State University

Email: sokolov-petr@yandex.ru
220006, Minsk, Belarus

P. V. Karpyuk

Kurchatov Institute National Research Centre IREA

Email: sokolov-petr@yandex.ru
107076, Moscow, Russia

A. G. Bondarev

Institute for Nuclear Problems, Belarus State University

Email: sokolov-petr@yandex.ru
220006, Minsk, Belarus

L. V. Ermakova

Kurchatov Institute National Research Centre IREA

Email: sokolov-petr@yandex.ru
107076, Moscow, Russia

V. V. Dubov

Kurchatov Institute National Research Centre IREA

Email: sokolov-petr@yandex.ru
107076, Moscow, Russia

P. S. Sokolov

Kurchatov Institute National Research Centre IREA

Author for correspondence.
Email: sokolov-petr@yandex.ru
107076, Moscow, Russia

References

  1. Lecoq P., Gektin A., Korzhik M. Inorganic Scintillators for Detector Systems. Physical Principles and Crystal Engineering. Series: Particle Acceleration and Detection. Berlin, Heidelberg: Springer, 2017. https: https://doi.org/10.1007/978-3-319-45522-8
  2. Kanai T., Satoh M., Miura I. // Int. J. Appl. Ceram. Technol. 2013. V. 10. P. E1–E10. https://doi.org/10.1111/j.1744-7402.2012.02799.x
  3. Cherepy N.J., Kuntz J.D., Seeley J.D., Fisher S.E., Drury O.B., Sturm B.W., Hurst T.A., Sanner R.D., Roberts J.J., Payne S.A. // Proc. SPIE. Hard X-Ray, Gamma-Ray, and Neutron Detector Physics XII. 2010. V. 7805. P. 78050I. https://doi.org/10.1117/12.862503
  4. Chen X., Qin H., Wang X., Yang C., Jiang J., Jiang H. // Journal of the European Ceramic Society. 2016. V. 36. P. 2587. https://doi.org/10.1016/j.jeurceramsoc.2016.03.008
  5. Dujardin C., Auffray E., Bourret-Courchesne E., Dorenbos P., Lecoq P., Nikl M., Vasil’ev A.N., Yoshikawa A., Zhu R.-Y. // IEEE Trans Nucl Sci. 2018. V. 65. P. 1977. https://doi.org/10.1109/TNS.2018.2840160
  6. Kamada K., Yanagida T., Endo T., Tsutumi K., Usuki Y., Nikl M., Fujimoto Y., Fukabori A., Yoshikawa A. // Journal of Crystal Growth. 2012. V. 352. P. 88. https://doi.org/10.1016/j.jcrysgro.2011.11.085
  7. Korzhik M., Alenkov V., Buzanov O., Dosovitskiy G., Fedorov A., Kozlov D., Mechincky V., Nargelas S., Tamulaitis G., Vaitkevicius A. // CrystEngComm. 2020. V. 22. P. 2502.https://doi.org/10.1039/D0CE00105H
  8. Dosovitskiy G.A., Karpyuk P.V., Evdokimov P.V., Kuznetsova D.E., Mechinsky V.A., Borisevich A.E., Fedorov A.A., Putlayev V.I., Dosovitskiy A.E., Korjik M.V. // CrystEngComm. 2017. V. 19. P. 4260. https://doi.org/10.1039/C7CE00541E
  9. L’annunziata M.F. Handbook of Radioactivity Analysis. Second Edition. 2003. P. 989–1062. https://doi.org/10.1016/B978-012436603-9/50017-X
  10. https: //www.berthold.com/en/bioanalytic/products/accessories/flow-cells-for-radio-hplc/
  11. Korzhik M., Borisevich A., Fedorov A., Gordienko E., Karpyuk P., Dubov V., Sokolov P., Mikhlin A., Dosovitskiy G., Mechinsky V., Kozlov D., Uglov V. // J. Lumin. 2021. V. 234. P. 117933. https://doi.org/10.1016/j.jlumin.2021.117933
  12. Korjik M., Alenkov V., Borisevich A., Buzanov O., Dormenev V., Dosovitskiy G., Dosovitsliy A., Fedorov A., Kozlov D., Mechinsky V., Novotny R.W., Tamulaitis G., Vasiliev V., Zaunick H.-G., Vaitkevičius A.A. // Nucl. Instrum. and Methods in Phys. Res. Section A. 2017. V. 871. P. 42. https://doi.org/10.1016/j.nima.2017.07.045
  13. Komissarenko D.A., Sokolov P.S., Evstigneeva A.D., Slyusar I.V., Nartov A.S., Volkov P.A., Lyskov N.V., Evdokimov P.V., Putlayev V.I., Dosovitsky A.E. // Journal of the European Ceramic Society. 2021. V. 41. P. 684. https://doi.org/10.1016/j.jeurceramsoc.2020.09.010
  14. Gordienko E., Fedorov A., Radiuk E., Mechinsky V., Dosovitskiy G., Vashchenkova E., Kuznetsova D., Retivov V., Dosovitskiy A., Korjik M., Sandu R. // Optical Materials. 2018. V. 78. P. 312. https://doi.org/10.1016/j.optmat.2018.02.045

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2.

Download (1MB)
3.

Download (97KB)
4.

Download (105KB)

Copyright (c) 2023 А.А. Федоров, В.В. Дубов, Л.В. Ермакова, А.Г. Бондарев, П.В. Карпюк, М.В. Коржик, Д.Е. Кузнецова, В.А. Мечинский, В.Г. Смыслова, Г.А. Досовицкий, П.С. Соколов

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».