Wpływ wygrzewania napromienionych kryształów LiF na jasność śladów zarejestrowanych przy pomocy metody fluorescencyjnej detekcji śladów cząstek jądrowych (FNTD)

Abstract

Metoda fluorescencyjnej detekcji śladów cząstek jądrowych (FNTD) z zastosowaniem kryształów LiF wykorzystuje fotoluminescencję centrów barwnych generowanych przez promieniowanie jonizujące. Wykorzystanie mikroskopu fluorescencyjnego pozwala na zaobserwowanie śladów pojedynczych cząstek jądrowych, oddziałujących z materiałem detektora. Dzięki detektorom FNTD z LiF możliwe jest obrazowanie śladów po napromienieniu kryształów cząstkami alfa, neutronami, ciężkimi jonami oraz promieniowaniem beta. Niestety metoda ta charakteryzuje się niskim stosunkiem sygnału do szumu. Wydaje się, że najbardziej osiągalnym sposobem na jego poprawę jest obróbka termiczna kryształów LiF. Udostępnione dane to zbiór obrazów zarejestrowanych dla detektora napromienionego cząstkami alfa, a następnie wygrzewanego do temperatur z zakresu od temperatury pokojowej do 360°C. Pomiary prowadzone były w temperaturze pokojowej, po schłodzeniu detektora. Obrazy przedstawiają zmianę w jasności śladów po zastosowaniu procedury grzania detektorów po napromienieniu. Badania finansowane były przez Narodowe Centrum Nauki (nr umowy: UMO-2020/37/N/ST5/01975).

The method of fluorescent nuclear track detection (FNTD) using LiF crystals utilizes the photoluminescence of color centers generated in this material by ionizing radiation. By using a fluorescence microscope it is possible to observe tracks of single nuclear particles interacting with the detector. Thanks to LiF detectors, it was possible to image tracks after irradiation of crystals with alpha particles, neutrons, heavy ions and beta radiation. Unfortunately, this method has a low signal-to-noise ratio. It seems that the most feasible way to improve it, is by thermal treatment of LiF crystals. The data provided is a set of images acquired for a detector irradiated with alpha particles and then heated to temperatures ranging from room temperature to 360°C. Measurements were carried out at room temperature after cooling down the detector. The images show the change in the brightness of the tracks after applying the procedure of post-irradiation anealing. This work was supported by the National Science Centre, Poland (Contract No. UMO-2020/37/N/ST5/01975).