Оцінка чистоти Cd, Zn, Pb шляхом безконтактного вимірювання питомого електроопору за температури рідкого азоту

  • Олександр Кондрик ННЦ «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України https://orcid.org/0000-0001-9428-4830
  • Генадій Ковтун ННЦ «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України; Харківський національний університет імені В. Н. Каразіна https://orcid.org/0000-0003-4242-7697
  • Олексій Щербань ННЦ «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України
  • Дмитро Солопіхін ННЦ «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України https://orcid.org/0000-0003-1426-8713
Ключові слова: неруйнівний аналіз, питомий опір, чистота, легкоплавкі метали

Анотація

Залежність електроопору легкоплавких металів Cd, Zn, Pb від ступеня їхньої чистоти досліджувались за допомогою неруйнівної методики безконтактної реєстрації згасних вихрових струмів, індукованих в циліндричних зразках. В результаті комп’ютерного аналізу записаних сигналів були встановлені ділянки спадних кривих, з яких можна визначити питомий опір досліджуваних матеріалів. Встановлено залежність між чистотою металів та їхнім питомим опором за температури 77 K. Обґрунтовано можливість якісної оцінки чистоти легкоплавких металів без використання рідкого гелію.

Посилання

Abbaspour S., Mahmoudian B., Islamian J. P. Cadmium telluride semiconductor detector for improved spatial and energy resolution radioisotopic imaging. World J. Nucl. Med. 2017, vol. 16, iss. 2, pp. 101-107. https://doi.org/10.4103/1450-1147.203079

Johns P. M., Nino J. C. Room temperature semiconductor detectors for nuclear security. J. Appl. Phys, 2019, vol. 126, iss. 4, pp. 040902-1 - 040902-21. https://doi.org/10.1063/1.5091805

Ridzonova K., Belas E., Grill R., Pekarek J., Praus P. Space charge limited photocurrents and transient currents in CdZnTe radiation detectors. Phys. Rev. Applied, 2020, vol. 13, iss. 6, 064054. https://doi.org/10.1103/PhysRevApplied.13.064054

Christos M., Koukou V., Martini N. et al. Luminescence efficiency of cadmium tungstate (CdWO4) single crystal for medical imaging applications. Crystals, 2020, vol. 10 (6), pp. 429-1-426-16. https://doi.org/10.3390/cryst10060429

Ziluei H., Azimirad R., Larijani M., Ziaie F. Preparation and optimization of CdWO4-polymer nano-composite film as an alpha particle counter. Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A, 2017, vol. 852, pp. 85-90. https://doi.org/10.1016/j.nima.2017.01.015

Ying Zhang, Xianchun Zhu, Yao Zhao et al. CdWO4:Eu3+ nanostructures for luminescent applications. ACS Appl. Nano Mater., 2019, vol. 2, iss. 11, pp. 7095-7102. https://doi.org/10.1021/acsanm.9b01625

Kim M.J., Park H., Kim H.J. Characterization of PbWO4 crystals for high-energy physics experiments. Journal of the Korean Physical Society, 2016, vol. 69, iss. 6, p.1130-1134. https://doi.org/10.3938/jkps.69.1130

Nedilko S., Chukova O. Luminescent spectroscopy of the Yb3+ ions in the PbWO4 crystal. Acta Phys. Polon., 2018, vol. 133, no. 4, pp. 918-922. https://doi.org/10.12693/APhysPolA.133.918

Belli P., Bernabei R., Borovlev Yu. A. et al. New development of radiopure ZnWO4 crystal scintillators. Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A, 2019, vol. 935, iss. 11, pp. 89-94. https://doi.org/10.1016/j.nima.2019.05.014

Heon Yong Jeong, Ju Hyuk Lee, Sang Yoon Lee et al. A transparent nano-polycrystalline ZnWO4 thin-film scintillator for high-resolution x-ray imaging. ACS Omega, 2021, vol. 6, iss. 48, pp. 33224-33230. https://doi.org/10.1021/acsomega.1c05962

Belli P., Bernabei R., Borovlev Yu.A. et al. Optical, luminescence, and scintillation properties of advanced ZnWO4 crystal scintillators. Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A, 2022, vol. 1029, 166400. https://doi.org/10.1016/j.nima.2022.166400

Barabash A.S. Double beta decay experiments: current status and prospects. Physics Procedia, 2014, vol. 57, no. 5, pp. 416-422. https://doi.org/10.1016/j.phpro.2015.09.215

Danevich F.A., Georgadze A.Sh., Kobychev V.V. et al. Application of PbWO4 crystal scintillators in experiment to search for 2ОІ decay of 116Cd. Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. A. 2006, vol. 556, iss. 1, pp. 259-265. https://doi.org/10.1016/j.nima.2005.09.049

Pattavina L., Iachellini N.F., Tamborra I. Neutrino observatory based on archaeological lead. Phys. Rev. D, 2020, vol. 102, iss. 6, 063001. https://doi.org/10.1103/PhysRevD.102.063001

Guoqiang Li, Xiaolu Zhang, Hui Hua, Wanqi Jie. Upgrading of CdZnTe by annealing with pure Cd and Zn metals. Semiconductor Science and Technology, 2006, vol. 21, no. 3, pp. 392-396. https://doi.org/10.1088/0268-1242/21/3/032

Zaioura A., Ayoubb M., Hamiec A. et al. Preparation of high purity CdTe for nuclear detector: electrical and nuclear characterization. Physics Procedia, 2014, vol. 55, pp. 476-484 https://doi.org/10.1016/j.phpro.2014.07.069

Shcherban A. P., Kovtun G. P., Gorbenko Y. V. et al. Production of high purity granular metals: cadmium, zinc, lead. Tekhnologiya i Konstruirovanie v Elektronnoi Apparature, 2017, no. 1-2, ppp. 55-60. https://doi.org/10.15222/TKEA2017.1-2.55 [Rus]

Shcherban A. P., Kovtun G. P., Solopikhin D. A. A device for refining metals by vacuum distillation. Pat. 94547 UA, 2011. [Ukr]

Boiko R.S., Virich V.D., Danevich F.A. et al. Ultrapurification of archaeological lead. Inorganic Materials, 2011, vol. 47, no. 6, ppp. 645-648. https://doi.org/10.1134/S0020168511060069

Babichev A.P., Babushkina N.A., Bratkovsky A.M. et al. Fizicheskiye velichiny. Spravochnik [Physical quantities. Handbook]. Moskow, Energoatomizdat, 1991, 1232 pp. [Rus]

Опубліковано
2022-12-16