Email this article 
Spectrometers of Neutrons and Fast Atoms of Tokamak Thermonuclear Plasma Based on CVD Synthesized Diamond Single-Crystal Films
- Authors: Kirichenko A.N.1, Krasilnikov A.V.1, Rodionov N.B.1, Rodionova V.P.1, Trapeznikov A.G.1, Yartsev V.P.1, Meshchaninov S.A.1, Artemev K.K.1, Khmel’nitskii R.A.1, Amosov V.N.1
-
Affiliations:
- Private Institution “ITER-Center”
- Issue: Vol 50, No 4 (2024)
- Pages: 484-490
- Section: TOKAMAKS
- URL: https://ruspoj.com/0367-2921/article/view/668792
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0367292124040082
- EDN: https://elibrary.ru/QDGBEO
- ID: 668792
Cite item
Open Access
Access granted
Abstract
High radiation resistance, chemical inertness, the ability to operate at elevated temperatures, high mobility and efficiency of charge-carrier collection are important properties of diamond for designing detectors and spectrometers of ionizing radiation. Currently, diagnostics of neutrons and neutral particle fluxes based on diamond detectors for the ITER thermonuclear reactor are justified and developed. This work presents the results of a Raman spectroscopy and photoluminescence spectroscopy study of the electronic quality of synthesized epitaxial diamond films obtained by vapor deposition in a hydrogen and methane mixture in the ARDIS reactor on boron-doped single-crystal diamond substrates. To confirm their electronic quality, detectors have been made from films selected by spectrometric methods and the charge collection efficiency and energy resolution have been measured when irradiated with alpha particles from a 241Am source and 14.7 MeV fast neutrons from the ING-07T2 neutron generator.
Full Text
About the authors
A. N. Kirichenko
Private Institution “ITER-Center”
Email: n.rodionov@iterrf.ru
Russian Federation, Moscow, 123098
A. V. Krasilnikov
Private Institution “ITER-Center”
Email: n.rodionov@iterrf.ru
Russian Federation, Moscow, 123098
N. B. Rodionov
Private Institution “ITER-Center”
Author for correspondence.
Email: n.rodionov@iterrf.ru
Russian Federation, Moscow, 123098
V. P. Rodionova
Private Institution “ITER-Center”
Email: n.rodionov@iterrf.ru
Russian Federation, Moscow, 123098
A. G. Trapeznikov
Private Institution “ITER-Center”
Email: n.rodionov@iterrf.ru
Russian Federation, Moscow, 123098
V. P. Yartsev
Private Institution “ITER-Center”
Email: n.rodionov@iterrf.ru
Russian Federation, Moscow, 123098
S. A. Meshchaninov
Private Institution “ITER-Center”
Email: n.rodionov@iterrf.ru
Russian Federation, Moscow, 123098
K. K. Artemev
Private Institution “ITER-Center”
Email: n.rodionov@iterrf.ru
Russian Federation, Moscow, 123098
R. A. Khmel’nitskii
Private Institution “ITER-Center”
Email: n.rodionov@iterrf.ru
Russian Federation, Moscow, 123098
V. N. Amosov
Private Institution “ITER-Center”
Email: n.rodionov@iterrf.ru
Russian Federation, Moscow, 123098
References
- Krasilnikov A. V., Azizov E. A., Khrunov V. S., Roque-more A.L., Young K. M. // Rev. Sci. Instrum. 1997. V. 68 (1). P. 553.
- Krasilnikov A. V., Amosov V. N., Van Belle P., Jarvis O. N. // Nuclear Instruments and Methods in Physics Research. Section A: Accelerators, Spectrometers, Detectors and Associated Equipment. 2002. V. 476. № .1.
- Krasilnikov A. V., Nishitani T., Kaneko J., Sasao M. // Fusion Engineering and Design. 1997. V. 34. 35. P. 573.
- Амосов В. Н., Красильников В. А., Скопинцев Д. А., Мещанинов С. А., Красильников В. А. // Приборы и техника эксперимента. 2008. № 2. С. 108.
- Борисов А. А., Дерябина Н. А., Родионов Р. Н., Амосов В. Н., Красильников А. В., Рахманов А. Ю., Родионов Н. Б., Немцев Г. Е. // Приборы и техника эксперимента. 2014. № 2. С. 1.
- Rodionov R., Kumpilov D., Nemtcev G., Bertalot L., Vysokih J. // Fusion Engineering and Design. 2021. V. 173. P. 112874.
- Афанасьев В. И. Дисс. … докт. физ.-мат. наук. СПб: ФТИ им. А. Ф. Иоффе, 2010.
- Красильников В. А. Дисс. … канд. физ.-мат. наук. М.: ТРИНИТИ, 2013.
- Alekseyev A. G. // Rev. Sci. Instrum. 2003. V. 74. P. 1905.
- Родионов Н. Б., Амосов В. Н., Артемьев К. К., Мещанинов С. А., Родионова В. П., Хмельницкий Р. А., Дравин В. А., Большаков А. П., Ральченко В. Г. // Атомная энергия. 2016. Т. 121. № 2.
- Артемьев К. К., Родионов Н. Б., Амосов В. Н., Красильников В. А., Мещанинов С. А., Родионова В. П., Кедров И. В., Кузьмин Е. Г., Петров С. Я. // Приборы и техника эксперимента. 2019. № 3. С. 63.
- Амосов В. Н., Родионов Н. Б., Дравин В. А., Артемьев К. К., Мещанинов С. А. // Приборы и техника эксперимента. 2017. № 1. С. 120.
- Красильников А. В., Коновалов С. В., Бондарчук Э. Н., Мазуль И. В., Родин И. Ю., Минеев А. Б., Кузьмин Е. Г., Кавин А.А, Карпов Д. А., Леонов В. М., Хайрутдинов Р. Р., Кукушкин А. С., Портнов Д. В., Иванов А. А., Бельченко Ю. И., Денисов Г. Г. // Физика плазмы. 2021. Т. 47. C. 970. https://doi.org/ 10.31857/S0367292121110196
- Артемьев К. К., Красильников А. В., Кормилицын Т. М., Родионов Н. Б. // Физика плазмы. 2022. Т. 48. С. 1183
- Красильников А. В., Родионов Н. Б., Большаков А. П., Ральченко В. Г., Вартапетов С. К., Сизов Ю. Е., Мещанинов С. А., Трапезников А. Г., Родионова В. П., Амосов В. Н., Хмельницкий Р. А., Кириченко А. Н. // ЖТФ. 2022. Т. 92. С. 596.
- Verona-Rinati G. Dipartimento di Ingegneria Industriale Università di Roma “Tor Vergata” Radiation hard Diamond Detectors in Schottky diode, 2018 // ITER-HQ, Cadarache, France, 2018.
- Амосов В. Н., Мещанинов С. А., Родионов Н. Б. // Прикладная физика. 2011. № 4. С. 104.
Supplementary files
