Исследование оптико-электронного преобразователя гамма-излучения тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Бокатый Илья Олегович

• Бокатый Илья Олегович
• кандидат наук
• 2023

Оглавление диссертации кандидат наук Бокатый Илья Олегович

Оглавление

Реферат

Synopsis

Введение

ГЛАВА 1. Анализ методов и средств сцинтилляционного гамма-спектрометрического мониторинга

1.1 Принципы и методы прикладной гамма-спектрометрии

1.1.1 Требования к гамма-спектрометрии в неразрушающем анализе

1.1.2 Требования к гамма-спектрометрии в радиационном мониторинге

1.1.3 Требования к гамма-спектрометрии в геологоразведке

1.2 Критический анализ гамма-спектрометрического оборудования

1.2.1 Сцинтилляционные гамма-спектрометры на основе вакуумных фотоэлектронных умножителей

1.2.2 Сцинтилляционные гамма-спектрометры на основе твердотельных фотоэлектронных умножителей

1.2.3 Гамма-спектрометры на основе датчиков прямого преобразования

1.2.4 Сравнительный анализ гамма-спектрометров различных типов

1.3 Вывод по главе

ГЛАВА 2. Теоретические подходы к построению сцинтилляционных оптико-электронных преобразователей гамма-излучения на основе кремниевых фотоэлектронных умножителей

2.1 Обобщенная структура сцинтилляционного оптико-электронного преобразователя гамма-излучения для решения задач радиационного мониторинга

2.2 Общие принципы преобразования излучения в сцинтилляционном преобразователе

2.2.1 Взаимодействие ионизирующего излучения с атомами материала сцинтиллятора

2.2.2 Описание оптического излучения сцинтилляций

2.2.3 Регистрация оптического излучения кремниевым фотоэлектронным умножителем

2.2.4 Обработка электрического сигнала кремниевого фотоэлектронного

умножителя

2.3 Выводы по главе

ГЛАВА 3. Методики выбора и оценки параметров сцинтилляционного оптико-электронного преобразователя гамма-излучения и его элементов

3.1 Исследование взаимосвязи элементов сцинтилляционного оптико-электронного преобразователя гамма-излучения

3.1.1 Основные характеристики и параметры сцинтилляционных кристаллов

3.1.2 Основные характеристики и параметры кремниевых фотоумножителей в составе оптико-электронного преобразователя гамма-излучения

3.1.3 Описание элементов сопряжения сцинтилляционного кристалла и кремниевого фотоэлектронного умножителя

3.2 Компьютерное моделирование блока первичных преобразований

3.2.1 Компьютерное моделирование распространения оптического излучения внутри блока первичных преобразований

3.2.2 Исследование модели блока первичных преобразований без оптической системы сопряжения

3.2.3 Исследование оптической системы сопряжения в модели блока первичных преобразований

3.3 Исследование характеристик элементов блока первичный преобразований с целью их оптимального согласования

3.3.1 Согласование элементов оптико-электронного преобразователя гамма-излучения по спектральному диапазону оптического излучения

3.3.2 Согласование элементов блока первичных преобразований по динамическому диапазону

3.4 Оценка отношения сигнал/шум кремниевого фотоэлектронного умножителя

3.5 Выводы по главе

ГЛАВА 4. Исследование влияния оптических процессов на погрешность оптико-электронного преобразователя гамма-излучения

4.1 Исследования угловых характеристик кремниевого фотоэлектронного умножителя

4.2 Исследования характеристик и параметров физической модели оптико-электронного преобразователя гамма-излучения

4.2.1 Описания стенда для исследования физической модели оптико -электронного преобразователя гамма-излучения

4.2.2 Исследование энергетического разрешения физической модели оптико-электронного преобразователя гамма-излучения

4.3 Оценка влияния оптических процессов на энергетическое разрешение оптико-электронного преобразователя гамма-излучения

4.3.1 Исследование равномерности распределения оптического потока в плоскости регистрации

4.3.2 Исследование потерь при транспортировке оптического излучения от сцинтилляционных центров до плоскости регистрации

4.4 Оценка применения беспроводной сети промышленного интернета с использованием сцинтилляционного оптико-электронного преобразователя гамма-излучения

4.4.1 Архитектура автоматизированной беспроводной системы контроля радиационной обстановки

4.4.2 Исследование протоколов беспроводной передачи данных системы контроля радиационной обстановки

4.5 Экспериментальные исследования образца ОЭПГИ

4.6 Выводы по главе

Заключение

Список сокращений и условных обозначений

Список литературы

Приложение 1. Копии актов об использовании результатов работы

Приложение 2. Копии публикаций

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Исследование оптико-электронного преобразователя гамма-излучения»

Реферат

К полевым гамма-спектрометрам (ПГС) предъявляются высокие требования по их автономности, мобильности, устойчивости к механическим воздействиям. Однако, все приборы сцинтилляционного гамма-спектрометрического оборудования доступные на рынке разработаны на базе вакуумных фотоэлектронных умножителей, использование которых зачастую противоречит удовлетворения этих требований.

На сегодняшний день существует доступная альтернатива вакуумным фотоэлектронным умножителям - кремниевые фотоэлектронные умножители (КФЭУ), которые являются твердотельными приёмниками оптического излучения и пригодны для использования в приборах сцинтилляционной гамма-спектрометрии. КФЭУ обладают параметрами недостающими вакуумным аналогам, такими как малые габариты, малое энергопотребление, механическая прочность и независимость от магнитных полей. Использование в составе гамма-спектрометра кремниевого фотоэлектронного умножителя улучшит технические и метрологические параметры прибора. Представляется возможным включение в систему дополнительных элементов, способствующих улучшению метрологических параметров.

Следовательно, указанные обстоятельства определяют актуальность темы диссертации, посвященной исследованию и разработке оптико-электронного преобразователя на базе кремниевого фотоэлектронного умножителя и сцинтилляционного кристалла для решения задач полевой гамма-спектрометрии.

Целью диссертационной работы является исследование и разработка оптико-электронного преобразователя гамма-излучения на основе кремниевого фотоэлектронного умножителя для мониторинга радиационной обстановки в полевых условиях, позволяющего осуществлять непрерывный радиационный контроль в увеличенном диапазоне линейности передаточной

характеристики и c улучшенным относительным энергетическим разрешением в составе пространственно-распределённой мониторинговой сети.

Для достижения данной цели в рамках диссертации были поставлены и решены следующие задачи:

Задача 1 Критический анализ методов сцинтилляционной гамма-спектрометрии и средств получения энергетических спектров для определения радионуклидного состава ионизирующего излучения,

Задача 2 Теоретический анализ подходов к построению оптико-электронного преобразователя гамма-излучения с использованием сцинтилляционного кристалла и кремниевого фотоэлектронного умножителя,

Задача 3 Разработка схемы и алгоритмов обработки выходных электрических сигналов с кремниевого фотоэлектронного умножителя оптико-электронного преобразователя гамма-излучения,

Задача 4 Исследование параметров и характеристик экспериментального образца оптико-электронного преобразователя гамма-излучения и его составных элементов,

Задача 5 Анализ и оценка влияния потерь оптического излучения при транспортировке и регистрации кремниевым фотоэлектронным умножителем на значение энергетического разрешения оптико-электронном преобразователе гамма-излучения, и поиск путей ослабления этого влияния, Задача 6 Исследование возможности применения оптико-электронного преобразователя гамма-излучения в составе пространственно-распределённой мониторинговой сети.

Методы исследования. В диссертации применены математические методы теории преобразования излучения в оптико-электронных системах. Использованы методы компьютерного моделирования оптических процессов в сцинтилляционном преобразователе гамма-излучения в среде ZEMAX Software. Создание физической модели оптико-электронного

преобразователя гамма-излучения и исследование его показателей проводились путём обработки экспериментально полученных данных с помощью языка MATLAB и Python.

Основные положения, выносимые на защиту:

- Структура оптико-электронного преобразователя гамма-излучения для персонального использования и работы в составе распределённых систем радиационного контроля, включающая блок первичных преобразований содержащий сцинтилляционный кристалл и кремниевый фотоэлектронный умножитель, а также блок обработки, управления и связи, позволяет регистрировать энергетические спектры гамма-излучения в двукратно увеличенном диапазоне линейности передаточной характеристики и c улучшенным не менее чем на 11% относительным энергетическим разрешением по пику энергии 662 кэВ эталонного источника 137Cs за счёт введения оптической системы сопряжения сцинтилляционного кристалла и кремниевого фотоэлектронного умножителя в виде прямоугольного параллелепипеда с отражающими поверхностями,

- Методика выбора размеров оптической системы сопряжения сцинтилляционного кристалла и кремниевого фотоэлектронного умножителя, а так же вида и параметров её отражающих поверхностей при проектировании оптико-электронного преобразователя гамма-излучения, по критерию уменьшения среднеквадратического отклонения сигнала на каждой из площадок КФЭУ позволяет увеличить диапазон линейности передаточной характеристики преобразователя до 34 дБ при интегральной нелинейности передаточной характеристики не более 1% за счёт повышения равномерности облучённости и уменьшения вероятности пропуска фотонов, поступающих на микроячейку КФЭУ во время восстановления её чувствительности.

- Компьютерная модель блока первичных преобразований оптико-электронного преобразователя гамма-излучения описывающая прохождение лучей от центров сцинтилляции к плоскости регистрации КФЭУ обеспечивает выбор формы поперечного сечения и параметров оптических

систем сопряжения с различными оптическими параметрами и габаритными размерами сцинтилляционных кристаллов и КФЭУ по критерию равномерности облучённости в плоскости регистрации КФЭУ за счёт использования статистического метода генерации и трассировки лучей при равномерной плотности вероятности координаты возникновения сцинтилляции внутри кристалла,

- Алгоритм оценки вклада потерь сигнала от фотонов, поступающих на микроячейку КФЭУ во время восстановления её чувствительности, в линейность передаточной характеристики и относительное энергетическое разрешение ОЭПГИ при экспериментальных исследованиях равномерности распределения облучённости позволяет обеспечить оценку неравномерности распределения облучённости с погрешностью не более 1% за счёт оценки разности СКО сигналов с каждой из площадок КФЭУ после каждого сцинтилляционного события.

Научная новизна диссертации заключается в следующем:

1 - Предложен новый оптико-электронный преобразователь гамма-излучения для работы в составе распределённых систем радиационного контроля, включающей блок первичных преобразований, содержащий сцинтилляционный кристалл, кремниевый фотоэлектронный умножитель, устройство первичной аналоговой обработки информативных сигналов, а также блок обработки, управления и связи, содержащий модуль предварительной обработки сигнала, модуль оцифровки и записи сигнала, который позволяет регистрировать энергетические спектры гамма-излучения в увеличенном (расширенном) диапазоне линейности передаточной характеристики с улучшенным относительным энергетическим разрешением за счёт введения оптической системы сопряжения сцинтилляционного кристалла и кремниевого фотоэлектронного умножителя в виде прямоугольного параллелепипеда с внутренними зеркальными поверхностями.

2 - Предложена методика выбора вида оптической системы

сопряжения сцинтилляционного кристалла и кремниевого фотоэлектронного умножителя, а также параметров её отражающих поверхностей, для оптико-электронного преобразователя гамма-излучения, по критерию уменьшения среднего квадратического отклонения сигнала с каждой из площадок КФЭУ, которая позволяет выбрать параметры оптической системы сопряжения, обеспечивающие увеличение диапазона линейности передаточной характеристики преобразователя при требуемой интегральной нелинейности передаточной характеристики за счёт повышения равномерности облучённости и уменьшения вероятности пропуска фотонов, поступающих на микроячейку КФЭУ во время восстановления её чувствительности.

Научно-техническая задача, решаемая в диссертации, заключается в создании оптико-электронного преобразователя гамма-излучения для мониторинга радиационной обстановки в полевых условиях, позволяющего осуществлять непрерывный радиационный контроль в увеличенном диапазоне линейности передаточной характеристики и c улучшенным относительным энергетическим разрешением в составе пространственно-распределённой мониторинговой сети.

Объектом_исследования является оптико-электронный

преобразователь гамма-излучения на основе кремниевого фотоэлектронного умножителя в составе пространственно-распределённого систем мониторинга радиационной обстановки.

Предметом исследования являются особенности построения блока первичных преобразований сцинтилляционного оптико-электронного преобразователя гамма-излучения, алгоритмы преобразования измерительной информации и погрешности регистрации энергетических спектров.

Теоретическая и практическая значимость

1. Структура оптико-электронного преобразователя гамма-излучения, включающая блок первичных преобразований с сцинтилляционным кристаллом CsI(Tl) размером входной грани 14х14 мм2, оптическую систему сопряжения в виде полого параллелепипеда длинной 22 мм с внутренними

зеркальными поверхностями, четырёхплощадочный кремниевый фотоэлектронный умножитель SensL ARRAY-C 60035-4Р с первичной аналоговой схемой обработки информативных сигналов, и блок обработки, управления и связи, содержащий модуль предварительной обработки сигнала, модуль оцифровки и записи сигнала с каждой из матричных площадок КФЭУ, модуль формирования сигналов управления и передачи информации в мониторинговую сеть через комбинированный модуль беспроводной связи с технологией LoRa, позволяющая увеличить диапазон линейности передаточной характеристики преобразователя до 34 дБ при 1% интегральной нелинейностью передаточной характеристики.

2. Методика выбора оптической системы сопряжения сцинтилляционного кристалла и кремниевого фотоэлектронного умножителя, по критерию уменьшения среднего квадратического отклонения сигнала на каждой из четырех площадок КФЭУ SensL ARRAY-C 60035-4Р при проектировании ОЭПГИ позволяет увеличивать диапазон линейности передаточной характеристики преобразователя при требуемой погрешности нелинейности передаточной характеристики.

3. Компьютерная модель блока первичных преобразований ОЭПГИ обеспечивает выбор габаритных размеров и оптических параметров оптических согласующих систем с требуемой погрешностью величин поперечного сечения, путем трассировки не менее 100000 лучей от точечного источника оптического излучения обладающего равномерной плотностью вероятности координаты возникновения сцинтилляции внутри кристалла, имитирующего сцинтилляционное событие в среде ZEMAX Software,

4. Алгоритм оценки вклада потерь сигнала от фотонов, поступающих на микроячейку КФЭУ во время восстановления её чувствительности, в линейность передаточной характеристики и относительное энергетическое разрешение ОЭПГИ позволяет оценивать неравномерность распределения облучённости на площадках КФЭУ.

5. Предложена конструкция блока первичных преобразований ОЭПГИ,

позволяющая реализовывать различные оптические элементы сопряжения, обеспечивающая повышение линейности передаточной характеристики и относительного энергетического разрешения.

6. Разработан и реализован стенд и программное обеспечение для проведения комплексных исследований нелинейности передаточной характеристики и относительного энергетического разрешения ОЭПГИ при оценках неравномерности распределения оптического излучения в плоскости регистрации ОЭПГИ.

Достоверность полученных результатов обеспечивается за счёт соответствия результатов компьютерного моделирования экспериментально полученными данными благодаря физической модели разрабатываемого оптико-электронного преобразователя гамма-излучения в нескольких конфигурациях.

Внедрение результатов работы

Результаты диссертационной работы использовались при проведении прикладных научных исследований в рамках ПНИЭР № 14.578.21.0121 «Разработка прототипа высокочувствительного полевого гамма-спектрометра на базе твердотельных кремниевых ФЭУ», Университет ИТМО.

Результаты работы также были внедрены в учебный процесс факультета прикладной оптики Университета ИТМО в курсе лекций и лабораторных работ дисциплины «Аналитика и исследование оптико-электронных приборов»

Апробация результатов работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях: XLIX научная и учебно-методическая конференция Университета ИТМО (СПб, 2020 год); SPIE Photonics Europe, Online Only (France, 2020 год); SPIE Optics + Optoelectronics 2021, (online, 2021); Video and Audio Signal Processing in the Context of Neurotechnologies SPCN2021 (online, 2021); XV Международной конференции «Прикладная оптика 2022» (Санкт-Петербург, 2022 год).

Личный вклад автора.

Отраженные в диссертации результаты, включая разработанную структуру оптико-электронного преобразователя гамма-излучения, его компьютерные модели, физическую модель преобразователя, планы и результаты экспериментальных исследований получены лично автором. При подготовке полученных результатов к публикации в соавторстве вклад автора имел определяющее значение.

Структура и объем диссертации.

Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, библиографического списка из 151 наименований. Общий объем работы составляет 268 страницу, включая 49 рисунков, 25 таблиц.

Заключение диссертации по теме «Другие cпециальности», Бокатый Илья Олегович

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате проделанной работы предложена структура оптико-электронного преобразователя у-излучения, который позволяет

регистрировать энергетические спектры у-излу-чения в двукратно увеличенном диапазоне линейности передаточной характеристики и с улучшенным не менее чем на 11% относительным энергетическим разрешением по пику энергии 662 кэВ эталонного источника 137Сэ за счет введения ОСС в виде прямоугольного параллелепипеда с внутренними зеркальными поверхностями и КФЭУ. Преобразователь предназначен для персонального использования и работы в составе распределенных систем радиационного контроля.

Разработана методика выбора размеров оптической системы сопряжения сцинтилляци-онного кристалла и кремниевого фотоэлектронного умножителя, а также вида и параметров ее отражающих поверхностей при проектировании ОЭПГИ по критерию уменьшения СКО сигнала на каждой из площадок КФЭУ. Она позволяет увеличить диапазон линейности пере-

даточной характеристики ОЭПГИ до 35 дБ при интегральной нелинейности передаточной характеристики не более 1% за счет повышения равномерности облученности фотоумножителя и уменьшения вероятности пропуска фотонов, поступающих на микроячейку КФЭУ во время восстановления ее чувствительности.

Разработан алгоритм оценки вклада потерь сигнала от фотонов, поступающих на микроячейку КФЭУ во время восстановления ее чувствительности, в линейность передаточной характеристики и относительное энергетическое разрешение ОЭПГИ при экспериментальных исследованиях равномерности распределения облученности, что позволяет обеспечить оценку неравномерности распределения облученности с погрешностью не более 1% за счет оценки разности СКО сигналов с каждой из площадок КФЭУ после каждого сцинтил-ляционного события.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Бокатый Илья Олегович, 2023 год

СПИСОК источников

1. Васильев А.В., Липовский Д.Д., Денисеня Ю.А. Необходимость создания систем непрерывного мониторинга для обеспечения радиационной безопасности // АНРИ. 2009. № 2. С. 68-71.

2. Ullo S.L., Sinha G.R. Advances in smart environment monitoring systems using IoT and sensors // Sensors. 2020. V. 20. № 11. P. 3113. https://doi.org/10.3390/ S20113113

3. Репин Л.В., Библии A.M., Ковалев П.Г. и др. Автоматизированная система контроля радиационного воздействия Роспотребнадзора: История создания, назначение и развитие // Радиационная гигиена. 2014. Т. 7. № 3. С. 44-53.

4. Вуколов А.В., Гоголев А.С., Черепенников Ю.М. и др. Портативный гамма-спектрометр // Изв. вузов. Физика. 2016. Т. 57. № 11-2. С. 270-274.

5. Никишкин Т.Г. Разработка модели портативного сцинтилляционного детектора гамма-излучения на основе твердотельных микропиксельных лавинных фотодиодов // Изв. вузов. Физика. 2021. Т. 64. №2-2 (759). С. 73-77.

6. Grodzicka V., Moszy ski М., Szcz niak Т., et al. Energy resolution of small scintillation detectors with SiPM light readout // J. Instrument. 2013. V. 8. № 2. https://doi.Org/10.1088/1748-0221/8/02/P02017

7. Huang Т., Fu O., Lin S., et al. Nal(Tl) scintillator read out with SiPM array for gamma spectrometer // J. NIMA. 2017. V. 851. P. 118-124. http://dx.doi.org/ 10.1016/j.nima.2017.01.068

8. BeckerE.M. TheMiniSpec: Alow-cost, compact, FPGA-based gamma spectrometer for mobile applications // Master Thesis. Oregon State University, 2013. 100 p.

9. Chankyu K., Hyoungtaek K., Jongyul K., et al. Replacement of a photomultiplier tube in a 2-inch thallium-doped sodium iodide gamma spectrometer with silicon photomultipliers and a light guide // J. NET. 2015. V. 47. № 4. P. 479-487. https://doi. org/10.1016/j.net.2015.02.001

10. Jamil M.S., Jamil M.A., Mazhar A., et al. Smart environment monitoring system by employing wireless

REFERENCES

1. Vasiliev A., Lipovskiy D., Denisenya Y. Necessity of creating continuous monitoring systems to ensure radiation safety [in Russian] // ANRI. 2009. № 2. P. 68-71.

2. Ullo S.L., Sinha G.R. Advances in smart environment monitoring systems using IoT and sensors // Sensors. 2020. V. 20. № 11. P. 3113. https://doi.org/10.3390/ S20113113

3. Repin L.V., Biblin A.M., Kovalev P.G., et al. The automated system of radiation exposure control (ASCRE) for rospotrebnadzor: Creation history, applicability and development [in Russian] // Radiation Hygiene. 2014. V. 7. № 3. P. 44-53.

4. Vukolov A.V., Gogolev A.S., Cherepennikov Y.M., et al. Portable gamma spectrometer [in Russian] // Izv. Universities. Physics. 2016. V. 57. № 11-2. P. 270-274.

5. Nikishkin T.G. Development of a model of a portable scintillation detector of gamma radiation based on solidstate micropixel avalanche photodiodes [in Russian] // Izv. Universities. Physics. 2021. V. 64. № 2-2 (759). P. 73-77.

6. Grodzicka V., Moszy ski M., Szcz niak T., et al. Energy resolution of small scintillation detectors with SiPM light readout // J. Instrument. 2013. V. 8. № 2. https://doi.org/10.1088/1748-022V8/02/P02017

7. Huang T., Fu O., Lin S., et al. Nal(Tl) scintillator read out with SiPM array for gamma spectrometer // J. NIMA. 2017. V. 851. P. 118-124. http://dx.doi.org/ 10.1016/j.nima.2017.01.068

8. Becker E. M. The MiniSpec: Alow-cost, compact, FPGA-based gamma spectrometer for mobile applications // Master Thesis. Oregon State University, 2013. 100 p.

9. Chankyu K., Hyoungtaek K., Jongyul K., et al. Replacement of a photomultiplier tube in a 2-inch thallium-doped sodium iodide gamma spectrometer with silicon photomultipliers and a light guide // J. NET. 2015. V. 47. № 4. P. 479-487. https://doi. org/10.1016/j.net.2015.02.001

10. Jamil M.S., Jamil M.A., Mazhar A., et al. Smart environment monitoring system by employing wireless

sensor networks on vehicles for pollution free smart cities // Pro. Eng. 2015. V. 107. P. 480-484. https://doi. org/10.1016/j.proeng. 2015.06.106

11. Becker E., Farsoni A., Alhawsawi A., et al. Small prototype gamma spectrometer using CsI(Tl) scintillator coupled to a solid-state photomultiplier // IEEE TNS. 2013. V. 60.2. P. 968-972. https://doi.org/10.1109/ TNS.2012.2228236

12.Grodzicka-Kobylka M., Szczesniak Т., Moszy ski M. Comparison of SensL and Hamamatsu 4x4 channel SiPM arrays in gamma spectrometry with scintillators // J. NIMA. 2017. V. 856. P. 53-64. https://doi. org/10.1016/j.nima. 2017.03.015

13. Ишанин Г.Г., Челибанов В.П. Приемники оптического излучения / под ред. профессора Коротаева В.В. СПб.: изд. «Лань», 2014. 304 с. (Учебники для вузов. Специальная литература). ISBN 978-5-81141048-4

14. Голашвили T.B., Чечев В.П., Лбов А.А. и др. Справочник нуклидов-2, Изд. 2-е, дополн. и переработ. / Под ред. Михайлова В.Н. М.: ФГУП «ЦНИИатомин-форм», 2002. 348 с. ISBN-87911-077-X

15. Romanova G., Radilov A., Denisov V., et al. Simulation and research of the gamma-ray detectors based on the Csl crystals and silicon photomultipliers // Proc. SPIE 10231, Optical Sensors. 2017. 102311 G. https://doi. org/10.1117/12.2264921

16. McElroy D„ Sung-Cheng H„ Hoffman E. The use of retro-reflective tape for improving spatial resolution of scintillation detectors // IEEE TNS. 2002. V. 49. № 1. P. 165-171. https://doi.org/10.1109/TNS.2002.998746

17. Акимов Ю.К. Детекторы ядерных излучений на основе неорганических сцинтилляторов // Физика элементарных частиц и атомного ядра. 1994. Т. 25. № 1. С. 229-284.

18. Shah К., Glodo J., Klugerman М., et al. High energy resolution scintillation spectrometers // IEEE TNS. 2004. V. 51. № 5. P. 2395-2399. https://doi.org/10.1109/ TNS. 2004.832616

sensor networks on vehicles for pollution free smart cities // Pro. Eng. 2015. V. 107. P. 480-484. https://doi. org/10.1016/j .proeng.2015.06.106

11. Becker E., Farsoni A., Alhawsawi A., et al. Small prototype gamma spectrometer using CsI(Tl) scintillator coupled to a solid-state photomultiplier // IEEE TNS. 2013. V. 60.2. P. 968-972. https://doi.org/10.1109/ TNS.2012.2228236

12.Grodzicka-Kobylka M., Szczesniak T., Moszy ski M. Comparison of SensL and Hamamatsu 4x4 channel SiPM arrays in gamma spectrometry with scintillators // J. NIMA. 2017. V. 856. P. 53-64. https://doi. org/10.1016/j.nima.2017.03.015

13.1shanin G.G., Chelibanov V.P. Optical photo receivers [in Russian] / Ed. by Professor Korotaev V.V. St. Petersburg: Publishing house "Lan", 2014. 304 p. (Textbooks for universities. Special literature). ISBN 978-58114-1048-4

14. Golashvili T.V., Chechev V.P., Lbov A.A., et al. Handbook of Nuclides-2, Ed. 2nd, add. and reworked [in Russian] / Ed. by Mikhailov V.N. Moscow: FSUE "CNI-Iatominform" Publ., 2002. 348 p. ISBN-87911-077-X

15. Romanova G., Radilov A., Denisov V., et al. Simulation and research of the gamma-ray detectors based on the Csl crystals and silicon photomultipliers // Proc. SPIE 10231, Optical Sensors. 2017. 102311 G. https://doi. org/10.1117/12.2264921

16. McElroy D., Sung-Cheng H., Hoffman E. The use of retro-reflective tape for improving spatial resolution of scintillation detectors // IEEE TNS. 2002. V. 49. № 1. P. 165-171. https://doi.org/10.1109/TNS.2002.998746

17. Akimov Y. Nuclear radiation detectors based on inorganic scintillators [in Russian] // Phys. of Elem. Part, and A. N. 1994. V. 25. № 1. P. 229-284.

18. ShahK., Glodo J., Klugerman M.,etal. High energy resolution scintillation spectrometers // IEEE TNS. 2004. V. 51. № 5. P. 2395-2399. https://doi.org/10.1109/ TNS.2004.832616

авторы

Илья Олегович Бокатый — аспирант, Университет ИТМ0, Санкт-Петербург, 197101, Россия; https://orcid.org/0000-0002-0983-8745, [e-mail]

Валерий Викторович Коротаев — доктор технических наук, профессор, профессор Университета ИТМО, Санкт-Петербург, 197101, Россия; Scopus ID: 6603855670, https://orcid. org/0000-0001-7102-5967, [e-mail] Галина Эдуардовна Романова — кандидат технических наук, доцент, Университет ИТМО, Санкт-Петербург, 197101, Россия, Scopus ID: 8215289000, https://orcid.org/0000-0001-9348-8540, [e-mail]

Александр Николаевич Тимофеев — кандидат технических наук, старший научный сотрудник, Университет ИТМО, Санкт-Петербург, 197101, Россия; Scopus ID 57189271286; https://orcid.org/0000-0002-7344-9832; [e-mail] Виктория Александровна Рыжова — кандидат технических наук, доцент, Университет ИТМО, Санкт-Петербург, 197101, Россия, Scopus ID: 57195127229, https://orcid.org/0000-0002-2682-8311, [e-mail]

authors

Ilya 0. Bokatyi — PhD Student, ITM0 University, St. Petersburg, 197101, Russia; https://orcid.org/0000-0002-0983-8745, [e-mail]

Valery V. Korotaev — Dr. Sei., Professor, Professor of ITMO University, St. Petersburg, 197101, Russia; Scopus ID: 6603855670, https://orcid.org/0000-0001-7102-5967, [e-mail]

Galina E. Romanova — PhD (Engineering), Associate Professor, ITMO University, St. Petersburg, 197101, Russia; Scopus ID: 8215289000, https://orcid.org/0000-0001-9348-8540, [e-mail]

Alexander N. Timofeev — PhD (Engineering), Senior Researcher, Lead Engineer, ITMO University, St. Petersburg, 197101, Russia; Scopus ID 57189271286; https://orcid.org/0000-0002-7344-9832; [e-mail]

Victoria A. Ryzhova — PhD (Engineering), Associate Professor, ITMO University, St. Petersburg, 197101, Russia; Scopus ID: 57195127229, https://orcid.org/0000-0002-2682-8311, [e-mail]