Банзак О. В. Методи та системи спектрометрії іонизуючих випромінювань і контролю радіаційної безпеки на основі навпівпровідниковіх детекторів нового покоління

Дисертація присвячена створенню датчиків, детекторів і систем нового покоління для дозиметрії й виборчої радіометрії іонізуючих випромінювань, контролю ядерних матеріалів, технологічних процесів і стану захисних бар'єрів АЕС на основі результатів ядерно-фізичних досліджень і фізико-математичного моделювання об'єктів. При цьому вирішена проблема вибору матеріалу для створення неохолоджуваного датчика гамма-випромінювання й доведеноі теоретично і експериментально переваги монокристалів твердого розчину CdxZN1-xTe (КЦТ). Для дослідження й керування властивостями цього матеріалу використовувалися методи термостимульованогї провідності (ТСП) і термопольової обробки (ТПО). Розроблено ряд моделей: детектора іонізуючих випромінювань (ІВ) як єдиної системи первинного і вторинного перетворювачів; цифрового аналізатора спектра гамма випромінювання; залежності частоти імпульсів на виході детектора від енергії ІІ. Розроблені методи моделювання спектрів власного гамма-випромінювання об'єктів контролю і обробки великих пакетів таких спектрів. Створено новий алгоритм пасивної томографії, що дозволив покращити відношення сигнал/шум у 10…100 разів. За результатами досліджень електрофізичних властивостей широкозонних кристалів CdxZN1-xTe, процесів ядерно-фізичної взаємодії їх з гамма-випромінюванням, сучасних апаратних і програмних засобів обробки сигналів у роботі створені датчики й детектори нового покоління. На їх основі запропоновані структурні схеми й розроблені макетні зразки ряду пристроїв: дозиметра (БДМГ-CZT) з енергетичною залежністю чутливості менш 7 % для енергії випромінювання від 20,0 кеВ до 1,5 МеВ; портативного цифрового спектрометра гамма-випромінювання для радіаційної розвідки в польових умовах і інші. У роботі вирішувалася проблема удосконалення метрологічного забезпечення контролю стану захисних бар'єрів АЕС, для чого розроблено ряд комплексів неруйнівного контролю: протікання парогенератора, герметичності оболонок твелів, індивідуальної дозиметрії персоналу, радіаційної обстановки АЕС.герметичності оболонок твелів, індивідуальної дозиметрії персоналу, радіаційної обстановки АЕС.