Browsing by Author "Marczewska, Barbara"
Results Per Page
Sort Options
Item Detection of proton tracks with LiF fluorescent nuclear track detectors(Institute of Nuclear Physics Polish Academy of Sciences, 2024-03-11) Bilski, Paweł; Sankowska, Małgorzata; Marczewska, Barbara; Kilian, Anna; Swakoń, Jan; Siketic, Zdravko; Olko, PawełFluorescent nuclear track detectors based on LiF crystals were successfully applied for detection of proton induced tracks. Irradiations were performed with protons with energy ranging from 1 MeV up to about 56 MeV and for all proton energies the fluorescent tracks were observed. The tracks are not continuous, but consist of a series of bright spots. The gaps between spots tend to narrow with decreasing proton energy (increasing ionization density). For the highest of the studied energies, the spots are scattered so sparsely, that it is not possible to link spots belonging to one track. The intensity (brightness) of the fluorescent tracks increases with the increasing LET and agrees well with the trend established earlier for various heavier ions. The data provided are: 1) Set of raw images registered for LiF crystals after irradiation with protons with energy ranging from 6.4 MeV to 56.3 MeV, together with metadata. 2) Numerical data on the relationship between the LET of protons and the recorded track intensity, as well as the number of recorded tracks (fraction of detected protons). Data were used in the paper: Bilski, P., Marczewska, B., Sankowska, M., Kilian, A., Swakoń, J., Siketić, Z., Olko, P., Detection of proton tracks with LiF fluorescent nuclear track detectors, Radiation Measurements (2024), doi: https://doi.org/10.1016/j.radmeas.2024.107083. This work was funded by the National Science Centre, Poland (grant No 2020/39/B/ST9/00459).Item Opracowanie nowego materiału luminescencyjnego na bazie LiMgPO4 dla potrzeb wysokoczułej dozymetrii promieniowania jonizującego(2020) Kulig, Dagmara; Marczewska, Barbara; Kłosowski, Mariusz; Mandowska, Ewa; Adamiec, GrzegorzPomimo postępu w technice odczytu materiałów luminescencyjnych wzbudzanych światłem oraz odkrywaniu nowych materiałów, jaki dokonał się po wdrożeniu techniki optycznie stymulowanej luminescencji (OSL) opartej na Al2O3:C i BeO do pomiarów w dozymetrii indywidualnej, wciąż nie ma konkurencyjnego względem tych substancji materiału, który mógłby je zastąpić. Spośród licznych substancji, które posiadają właściwości luminescencyjne wymagane do zastosowania w OSL, duże nadzieje wiąże się z fosforanem magnezowo–litowym (LMP). Z jednej strony materiał ten charakteryzuje się relatywnie łatwą syntezą, z drugiej jednak niepożądaną jego cechą jest samoistna utrata sygnału luminescencyjnego po napromienieniu. Warunkiem wykorzystania tego materiału w dozymetrii promieniowania jest nadanie mu odpowiednich właściwości dozymetrycznych, które można osiągnąć poprzez zróżnicowane jakościowo i ilościowo domieszkowanie, zmianę parametrów fizykochemicznych procesu wytwarzania materiału, a także nadając mu odpowiednią formę fizyczną. W ramach prowadzonych badań, przedstawionych w niniejszej pracy, podjęto szereg działań mających na celu wytworzenia materiału o jak najwyższej czułości na promieniowanie, szerokim zakresie liniowej odpowiedzi na dawkę i jak najmniejszej utracie sygnału w czasie. W pierwszej części pracy, oprócz teoretycznego wprowadzenia, opisana została metoda wytwarzania domieszkowanych proszków LMP, z których następnie wytwarzano folie z polimerem lub kryształy. Druga cześć pracy została poświęcona rezultatom badań dotyczących wykorzystania metody termicznie oraz optycznie stymulowanej luminescencji w odniesieniu do materiałów przedstawionych w pierwszej części pracy. Pracę kończy rozdział zawierający podsumowanie i wnioski.Item OSL and RL of LiMgPO4 crystals doped with rare earth elements(Radiation Measurements, 2019) Marczewska, Barbara; Sas-Bieniarz, Anna; Bilski, Paweł; Gieszczyk, Wojciech; Kłosowski, Mariusz; Sądel, MarcinLiMgPO4 (LMP) doped with a combination of Tb, B, Eu, Er, Gd or Tm activators in form of the crystals grown by micro-pulling down process (MPD) was examined as optically stimulated luminescence detectors using continues wave and time-resolved modes (CW and TR-OSL) as well as radioluminescence (RL) under X-ray tube irradiation. The RL-OSL measurements were performed using a HELIOS-3 OSL reader with a 460 nm diode light stimulation and 240–400 nm emission wavelength range for signal recording and compared with CW-OSL measured by Risoe reader. In TR-OSL mode the most sensitive samples were the crystals doped with Tb, B and doped with Tb, B, Er, in CW-mode the highest signal was recorded for crystal doped with Tb, B, Gd. The linear dose response was observed in the range from 0.5 to 10 Gy. RL signals measured for the dose rates of 62 mGy/min of X-rays was very high for all investigated crystals, especially for the crystal doped with Tm and Tb, B. The highest RL signal was observed for the crystal doped with 1.2mol% of Tm.Item Principles of a method to use CVD diamond detectors for spectrometric measurements of particles in mixed radiation field emitted by D-D and D-T fusion plasmas(Institute of Nuclear Physics Polish Academy of Sciences, 2014) Drozdowicz, Krzysztof; Dankowski, Jan; Igielski, Andrzej; Jaskóła, Marcin; Korman, Andrzej; Kurowski, Arkadiusz; Marczewska, Barbara; Nowak, Tomasz; Wiącek, Urszula; Woźnicka, Urszula; Gabańska, BarbaraFuture thermonuclear reactors for needs of power plants will operate with the deuterium-tritium fuel. Neutron, alpha particle, and energy are created in the fusion reaction between these isotopes. Measurement of energy of the reaction products is important to control energetic balance in the thermonuclear plasma. Fast neutrons (14 MeV) should deliver energy outside the tokamak. Alpha particles are the ash of the reaction but they should also leave their energy (3.6 MeV) in the plasma to maintain the fusion reaction. Therefore, knowledge of the energy of alpha particles escaping from plasma (the lost alpha particles) is essential. Because of a short range of alpha particles the measurement has to be performed inside the tokamak, in harsh surrounding (high temperature and high particle fluxes). Diamond seems to be a proper material for use it as a semiconductor detector under those conditions. A diamond detector (synthetic high purity CVD monocrystal) was tested in aspect of its potential application for spectrometric diagnostic of the ions in tokamaks. The energy calibration of the diamond detectors of the different thickness was performed using isotopic sources: energies around 5 MeV from the 239Pu + 241Am + 244Cm source, and 6.8 and 8.7 MeV from the 212Bi + 212Po source. Additionally, monoenergetic ions beams (alpha particles and protons) were obtained from a van de Graaff accelerator in the 0.4 – 2 MeV energy range. A very good linearity of the amplitude signal vs. energy was obtained. At any working tokamak, a mixed radiation field is present consisting of various particles, like n, α, γ, p, d, t. Their contributions fluctuate depending on a regime of tokamak work and on plasma instabilities. Thus, the CVD diamond detector response in a mixed radiation field can be properly studied only in well-defined conditions of a laboratory experiment. Detection of ions and neutrons was performed at our 14 MeV neutron generator, IGN-14, where (i) the same nuclear reaction as in the D-T plasma occurs and (ii) also other types of radiation similar as at tokamaks are observed (owing to a number of different reactions on the generator target). A new measuring chamber at IGN-14 was designed and built to make possible observation of responses of detectors placed symmetrically or at different angles in respect to the primary ion beam. Two identical or different type detectors can be compared at the same time. A complex spectrograms were obtained and analysed to distinguish signals from various particles.Item Study of radioluminescence in LiMgPO4 doped with Tb, B and Tm(Radiation Measurements, 2020) Sas-Bieniarz, Anna; Marczewska, Barbara; Bilski, Paweł; Gieszczyk, Wojciech; Klosowski, MariuszLithium magnesium phosphate (LiMgPO4, called LMP) crystals doped with different concentration of Tb, B and Tm were tested in regard to their radioluminescence emitted during irradiation. LMP crystals were grown with a micro-pulling down method as rods at IFJ PAN. The samples in the form of the thin slices were very sensitive to the ionizing radiation. Differently doped LMP samples were tested in a fiber optic measurement system (called PORTOS) which was constructed and adopted to the specific spectral properties of LMP. The LMP detector placed at the end of 15 m fiber connected to the PORTOS device was tested with gamma rays emitted from Co-60 Theratron 780E as well as with a Cs-137 source in a Laboratory for Calibration of Radiation Protection In- struments at IFJ PAN. RL signal was roughly proportional to the dose rates in the wide range of the dose rates. The highest RL signal was recorded for LMP crystals doped with 0.8 mol% of Tb as well as doped with 0.8 mol% Tm. The radioluminescence signal was discussed in regard to the thermoluminescence (TL) glow curves and optically stimulated luminescence (OSL) decay curves for 14 differently doped LMP crystals.Item Wpływ wygrzewania napromienionych kryształów LiF na jasność śladów zarejestrowanych przy pomocy metody fluorescencyjnej detekcji śladów cząstek jądrowych (FNTD)(Instytut Fizyki Jądrowej im. Henryka Niewodniczańskiego Polskiej Akademii Nauk, 2023-04) Sankowska, Małgorzata; Bilski, Paweł; Marczewska, BarbaraMetoda 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).
