Radiation spectra of low-impurity diamond samples under the action of electron beams with energies of tens of keV – units of MeV | Tekhnologii bezopasnosti zhiznedeyatelnosti – Life Safety/Security Technologies. 2024. № 8. DOI: 10.17223/29491665/8/5

Radiation spectra of low-impurity diamond samples under the action of electron beams with energies of tens of keV – units of MeV

The radiation spectra of low-impurity synthetic diamond samples were studied when excited by electron beams with energies of tens to hundreds of keV and units of MeV with different densities - hundreds of A/cm2 and tens of nA/cm2. A significant difference in the cathodoluminescence spectra of the studied samples was found when changing the energy and density of the beam current. More suitable samples were determined that can be used in diamond-based Cherenkov detectors under various conditions. The authors declares no conflicts of interests.

Download file

Counter downloads: 5

Keywords

diamond, cathodoluminescence, Cherenkov radiation, electron beam, Cherenkov detector

Authors

Name	Organization	E-mail
Krylov Alexander A.	National Research Tomsk State University; Institute of high current electronics SB RAS	daivi22@mail.ru
Burachenko Alexander G.	National Research Tomsk State University; Institute of high current electronics SB RAS
Ripenko Vasily S.	National Research Tomsk State University; Institute of high current electronics SB RAS	dsws@vripenko.ru
Peresedova Daria A.	National Research Tomsk State University; Institute of high current electronics SB RAS
Vukolov Artyom V.	National Research Tomsk Polytechnic University

Всего: 5

References

Hochedez J.-F., et. al. Diamond UV detectors for future solar physics missions // Diamond and Related Materials. 2001. Vol. 10. P. 673-680. doi: 10.1016/S0925-9635(01)00374-0.

Sadowski M.J. Generation and diagnostics of fast electrons within tokamak plasma // Nukleonika. 2011. Vol. 56, № 2. P. 85-98.

Зрелое В.П. Излучение Вавилова-Черенкова и его применение в физике высоких энергий М. : Атомиздат, 1968. 304 c.

Гальпер А.М. Радиационный пояс Земли // СОЖ. 1999. № 6. С. 74-81.

Рипенко В.С., Бураченко А.Г., Переседова Д. А., Липатов Е.И. Краевая люминесценция алмазов при температурах от 80 до 800 К // Известия вузов. Физика. 2022. Т. 65, № 11. С. 132-137. doi: 10.17223/00213411/65/11/132.

Plyusnin V. V., Jakubowski L., Zebrowski J., Fernandes H., Silva C., Malinowski K., Duarte P., Rabinski M., Sadowski M.J. Use of Cherenkov-type detectors for measurements of runaway electrons in the ISTTOK tokamak // Review of Scientific Instruments. 2008. Vol. 79, № 10. P. 10F505.

Jakubowski L., Sadowski M.J. , Zebrowski J., Rabinski M., Malinowski K., Mirowski R., Lotte Ph., Gunn J., Pascal J-Y., Colledan G.i, Basiuk V., Goniche M., Lipa M. Cherenkov-type diamond detectors for measurements of fast electrons in the TORE-SUPRA tokamak // Review of Scientific Instruments. 2010. Vol. 81, № 1. P. 013504.

Ghanbari M.R., Ghoranneviss M., Elahi A.S., Mohammadi S., Arvin R. Controlling the diffusion of runaway electrons by safety factor changes in IR-T1 tokamak // Journal of Fusion Energy. 2016. Vol. 35, № 2. P. 180-186.

Pourshahab B., Abdi M.R., Sadighzadeh A., Rasouli C. Temporal and spatial evolution of runaway electrons at the instability moments in Damavand tokamak // Physics of Plasmas. 2016. Vol. 23, № 7. P. 072501.

Popovic Z., Esposito B., Martm-SoUs J.R., Bin W., Buratti P., Carnevale D., Causa F., Gospodarczyk M., Marocco D., Ramogida G., Riva M. On the measurement of the threshold electric field for runaway electron generation in the Frascati Tokamak Upgrade // Physics of Plasmas. 2016. Vol. 23, № 12. P. 122501.

Месяц Г.А. Сильноточные импульсные электронные пучки в технологии. Новосибирск : Наука, 1983. 169 с.

Соломонов В.И., Михайлов С.Г. Импульсная катодолюминесценция и ее применение для анализа конденсированных веществ. Екатеринбург : УрО РАН, 2003. 181 с.

Бураченко А.Г., Рипенко В.С., Липатов Е.И., Артемов К.П., Крылов А.А. Катодолюминесценция азотсодержащих алмазных образцов при температурах 80-800 К // Известия вузов. Физика. 2022. Т. 65, № 11. С. 19-25.

Baksht E.Kh., Alekseev B.A., Burachenko A.G., Vukolov A. V., Potylitsyn A.P., Tarasenko V.F., Uglov S.R., Shevelev M. V. Emission of fused silica and KBr samples in the UV and visible spectral ranges under irradiation with 2.7 MeV electrons // Matter and Radiation at Extremes. 2022. Vol. 7, № 2. P. 026901. doi: 10.1063/5.0061100.

Тарасенко В.Ф., Бакшт Е.Х., Ерофеев М.В., Бураченко А.Г. Спектральные и амплитудно-временные характеристики излучения Черенкова при возбуждении прозрачных материалов пучком электронов // Оптика и спектроскопия. 2021. № 129. С. 569. doi: 10.21883/OS.2021.05.50883.310-20.

Бураченко А.Г., Артёмов К.П., Вуколов А.В., Крылов А.А., Липатов Е.И., Рипенгко В.С., Гоголев А.С. Излучение Вавилова-Черенкова и катодолюминесценция в алмазе под действием электронов с энергией 5,7 МэВ // Оптика и спектроскопия. 2023. Т. 131, № 12. С. 1653-1660. doi: 10.61011/OS.2023.12.57400.5713-23.

Zaitsev A.M. Optical properties of diamond: A data handbook. Berlin : Springer, 2001. 353 p. doi: 10.1007/978-3-662-04548-0.

Takeuchi D., Watanabe H., Yamanaka S., Okushi H., Sawada H., Ichinose H., Sekiguchi T., Kajimura K. Origin of band-A emission in diamond thin films // Physical review B. 2001. Vol. 63. P. 245328. doi: 10.1103/PhysRevB.63.245328.

Соболев Е.В., Елисеев А.П. Об энергетических уровнях центров N9 и ND1 в алмазах // Журнал структурной химии. 1976. Т. 17, № 5. С. 935-938.

Dean P.J., Jones I.H. Recombination radiation from diamond // Physical review. 1964. Vol. 133, № 6A. P. A1698-A1705.

Walker J. Optical absorption and luminescence in diamond // Reports on progress in physics. 1979. Vol. 42. P. 1607-1659.