Введение к работе
Актуальность проблеми обусловлена всэ более растущей потребностью международного сообщества в практическом применении результатов фундаментальних исследоваїсій, в том числе и в области ядерной физики, для решения таких сложных проблем современности, как охрана окружающей среди, борьба с наиболее опасными заболеваниями и другие. В последние два десятилетия методи ядерной фгзикя воплотились в бесчисленные приложения в техника, мрргетака, медицине, экологии и многих других областях человеческой деятельности Зреди них пожалуй наиболее впечатляющими являются вычислительная зканируицая рентгеновская томография, иошше технологии в микроэлектронике, радиоэкология, освоение космического пространства.
Цель работы заключается ь создании спектрометрических систем, устройств быстрой,цифровой и прецизионной ядерной элактро-ниш для исследований в области физики быстрых нейтронов, прикладной ядерной физики (экология.вычислительная сканирующая рентгеновская томографии, свойства поверхности твердых тел, исследования сорпускулярннх потоков в космосе);
в создании необходимых устройств и методик определения энергети-шских потерь легких ионов в поверхностных слоях твердых тел методом спектрометрии рэзор{юрдовского обратного рассеяния (POP);
в измерении распределения атомов но глубине и состава тонких юверхностных слбев твердых тал;
в создании прецизионных преобразователей аналог-код для вычислительной рентгеновской томографии и других приложении;
в разработке измерительных систем для исследования свойств полупроводниковых детекторов (1ШД) заряженных частиц,изучения их функцій отклика при облучении легкими ионами низких энергий.
Научная новизна. Созданныг уникальные спектрометри-іеские комплекси, устройства быстрой, прецизионной, цифровой члек-.роники позволили ученым лаборатории ядерной физики ІСиевского уни-трситета в течение более пятнадцати лет выполнять многочисленные исследования ядерных реакций, инициируемых DD и TD нейтренами. В
частности, были втолчены приоритетные исследования ^-излучения реакции (п,п'7) на"ядрах редкоземельных элементов, изучены угловые распределения нейтрэьов и т-квантсв, возниквктачх в реакциях с нейтронами энергии 14 Изв.
Одним из наиболее впечатляющих достижений прикладной ядерной физиіси является создание, вычислительных сканирующих ровтгедовских томографов іВСРї), в основе которых лежит механизм взаимодействия низкозиоргетических -у-квантои с веществом.Специально для ВОРТ была разработана серия трецлзионных преобразователей ток-код. Лучший из них имеет 2*10 эквивалентных уровней квантования при времени преобразования 1.5*Ю~3 с. оти преобразователи защищены тремя автор-шеи свидетельствами.Они использовались в'разработках отечественных ВОРТ и в автоматической системе для измерения фазовых характеристик пучков ускорителей.
За последнее пол гора десятилетия существенно обострились э'коло-гичесие проблемы. Для систем использующих идерно-физичеокие метода анализа загрязнений атмосфери были создены патентно чистые специализированные устройства для обработки в реальном времени спектрометрической информации.
Еще одно направленке исследований связанно с бурно развизающш-ся применением яд-рно-физичесхих методов для изучения физических явлении в поверхностных слаях твердых тел. В рамках этого наїграв-ления созданы спектрометрические системы для ачализа розерфордов-ского обратят'о рассеяния (Р0.п) конов, для изучения свойств и функции отклика ППД; разработана прецизионнаг, управляемая от ЭВМ, система стабилизации магаитного поля анализирующего магнита для низковольтного ускорителя ионов.
Методом спектрометрии POP изучены энергетические потери низкоэнергетических протонов в области максимума на Fe, Od, SI, Au и вгсокотємпературном сверхпроводнике, YiBaiCuaOx; параметри тонких пленок золота на креімии и алюминия на титане.
В прямых потоках легких ионов низких энергий изучены свойства новых типов ППД. Получен обширный материал по амплитудному дефекту и статистическим свойствам функции отклика для различных энергий л масс ионов. Для выполнения этих измерений были ррзработаны методы ускорения одиночных ионов с А = I - 15 с энергией 20 - 600 кзВ на единицу заряда в каскадном ускорителе иолов.
Апробация р а б о ї и и п у в я и к а ци и Результат» рябо-їи опублікованії ь научной печати, докладывались на всесогашх и шждународшга Совещаниях но _ ядерної! спвктропкопші а структура атомного ядра, на всесоюзних нейтронних кои'мреициях, международных конференциях (ФРГ, 1993; ОША.ТЭЭ-i), совещаниях прикладного характера; экспонировались на шставкак, представ пени в г.тчетак по (В1Р.
3 итого, результати ашюлиенних работ отражены в Vfi публикациях: 22 стоїш, 36 докладов (щажен .публикованы), II отчетов о ЛІІР по їоїїдагоиоріщм и госбюджетным- т».'іам, 4 авторысих свидетельства на изобретения и один патент Укрой, ,і.
Личное участие автора в получении результатов д и о о о р ч а і а ц и и.
При личном участии автори выполнены вса аташ исследований, которые вклвчони в диссертации. Автор принимал активное участие в постановке задач, в разработка псоадашш аппаратурных кс./ллвксов, прободении измерений:, разработке необходимого программного обеспечения, обработке результатов нзмарешій и подготовка текстов публикаций. Выступал с докладами на семинарах а конференциях.'
Практическая ценность, робот состоит в возмс:ккос'ги использования р&зр&ботат-шх методик и получешшх результатов в различии* областях приложения (околоиш, вычислит&ль-нал рентгеновская томография, свойства поверхности твердих тел, космические исследования). Созданные аксцеримонталышз установки и мэтодшш использовались дли решения некоторых научных и прикладних задач, предусмотренных протоколами о научном сотрудничестве и хоздоговорами, заключенными Киевским универаптвтом с различными организациями стран СНГ, а такав в рамках международных космических программ "Интвроол","1.1арс-9'Г',"Ннрс-9о","Ролнкт","Лродупраадение".
Созданные устройства и получешшо результата использовались в экспериментальных исследованиях следувдш.а? организациями: І.В1ШШІ, Киев, (Измерительные системи для зкологичоских исследований и контроля окрукшщел среди).
2.Институт тока, Москва, (полупроводниковые детекторы,томография). З.ЕНИШІ, Лаборатория томографии, Москва,(полупроводниковые детек-
торы (ПОД), томографія).
4. МИ РАН, Москва,(полупроводниковые детекторы, спектрометри варя-кенних частиц для нослшческих аппсратов, исследования корпускулярных потоков в космосе). б.ИОХВ.Прага, (разработка ПЦД).
-
Институт космических исследований, Греция, (калибровка ППД).
-
СКТБ "ФИЗИКА-ШЛИЦЕ", Ташкент,(разработка ППД).
-
лаборатория радиационной физики,КНУ.Киеь, (воздействие радиации на сплавы металлов),
Некоторые результаты диссертации включены в курен лекций для студентов кафедри ядерной физики, используются на практических эа-нятияг и спецпрактй.;умах в Кичвском университете имени Т.Шевченко. Пятнадцать студентов кафедра ядерной физики выполняли у автора дллломныэ работы.
Под научным руководством автора прошли обучение два аспиранта, один из них защитьл диссертацию на соискание ученой степени кандидата -физико-математических наук (тема:"Ядерное обратное рассеяние низкоэнеггетических протонов, и ионов гелия нв поверхностных структурах твердых тел", Киев, 1991 г.).
Объем и структура диссертации. Работа состоит из введения, четырех глав, заключения и списка цитируемой литературы из 411 названий.. Полный текст диссертации в объеме 335 машинописных страниц включает в себя 18 таблиц, ІІБ рисунков на 68 страницах.
