Materiálový a technologický výzkum scintilačních detektorů

AbstraktAbstract

Projekt je zaměřen na společný výzkum mezi ÚTEF ČVUT (výzkumná organizace VVŠ) a NUVIA a.s. (významná výrobní společnost s mezinárodní působností) ve dvou oblastech: 1) vylepšení kvality produkce scintilačních detektorů na bázi polystyrenu a 2) výroba vzorků nových scintilačních detektorů na bázi polyethylenu naftalátu a nanokompozitních scintilátorů na bázi polystyrenu. V oblasti č.1 již máme zkušenosti (projekt TA02010896, kdy se podařilo podat 2 patenty). V rámci projektu plánujeme další podstatné vylepšení kvality (lepší energetické rozlišení) již vyráběných scintilačních detektorů pomocí nově zkonstruovaného zařízení pro polymeraci scintilátoru v inertní atmosféře. Toto je velmi důležité z hlediska mezinárodní konkurence (zde se vyrábí především scintilátory na bázi polyvinyltoluenu, které mají lepší světelnou výtěžnost, ale horší manipulovatelnost), aby NUVIA a.s. byla schopná posílit svůj export. Další oblastí (č.2) je společný výzkum a výroba funkčních vzorků scintilátorů polyethylen naftalátu a nanokompozitu polystyren-ZnO(Ga). Polyethylen naftalát je velmi zajímavý materiál s využitím v mnoha oblastech, např. výroba lahví, elektronika (kondenzátory, mebrány pro sluchátka) či nově jako scintilační detektory (článek doi: 10.1209/0295-5075/95/22001). Zde máme cíl vyzkoušet tento scintilační detektor a vyhodnotit možnost zavedení nového typu detektoru, který má širokou možnost aplikací (self-veto kosmického záření). Nanokompozitní scintilátor polystyren-nano ZnO(Ga) má velice výhodné časové vlastnosti využitelné pro rychlá a koincidenční měření v oblasti fyziky vysokých energií a v medicíně. Všechny práce proběhnou na pobočce firmy NUVIA a.s. (Kralupy nad Vltavou), kde se vyrábí scintilační detektory a kde máme společnou laboratoř pro testování detektorů pomocí laditelného zdroje monoenergetických elektronů či kosmického záření. Obě organizace spolu dlouhodobě spolupracují (např. v rámci projektů podporovaných Technologickou agenturou ČR).

Projekt je zaměřen na společný výzkum mezi ÚTEF ČVUT (výzkumná organizace VVŠ) a NUVIA a.s. (významná výrobní společnost s mezinárodní působností) ve dvou oblastech: 1) vylepšení kvality produkce scintilačních detektorů na bázi polystyrenu a 2) výroba vzorků nových scintilačních detektorů na bázi polyethylenu naftalátu a nanokompozitních scintilátorů na bázi polystyrenu. V oblasti č.1 již máme zkušenosti (projekt TA02010896, kdy se podařilo podat 2 patenty). V rámci projektu plánujeme další podstatné vylepšení kvality (lepší energetické rozlišení) již vyráběných scintilačních detektorů pomocí nově zkonstruovaného zařízení pro polymeraci scintilátoru v inertní atmosféře. Toto je velmi důležité z hlediska mezinárodní konkurence (zde se vyrábí především scintilátory na bázi polyvinyltoluenu, které mají lepší světelnou výtěžnost, ale horší manipulovatelnost), aby NUVIA a.s. byla schopná posílit svůj export. Další oblastí (č.2) je společný výzkum a výroba funkčních vzorků scintilátorů polyethylen naftalátu a nanokompozitu polystyren-ZnO(Ga). Polyethylen naftalát je velmi zajímavý materiál s využitím v mnoha oblastech, např. výroba lahví, elektronika (kondenzátory, mebrány pro sluchátka) či nově jako scintilační detektory (článek doi: 10.1209/0295-5075/95/22001). Zde máme cíl vyzkoušet tento scintilační detektor a vyhodnotit možnost zavedení nového typu detektoru, který má širokou možnost aplikací (self-veto kosmického záření). Nanokompozitní scintilátor polystyren-nano ZnO(Ga) má velice výhodné časové vlastnosti využitelné pro rychlá a koincidenční měření v oblasti fyziky vysokých energií a v medicíně. Všechny práce proběhnou na pobočce firmy NUVIA a.s. (Kralupy nad Vltavou), kde se vyrábí scintilační detektory a kde máme společnou laboratoř pro testování detektorů pomocí laditelného zdroje monoenergetických elektronů či kosmického záření. Obě organizace spolu dlouhodobě spolupracují (např. v rámci projektů podporovaných Technologickou agenturou ČR).

VýsledkyResults

• Annual_Report2020_UTEFAnnual_Report2020_UTEF
• Advanced plastic scintillation detectors for low-background experimentsAdvanced plastic scintillation detectors for low-background experiments
• Use of poly(ethylene naphthalate) as a self-vetoing structural materialUse of poly(ethylene naphthalate) as a self-vetoing structural material
• Detektor na bázi polyethylen naftalénuPolyethylene naphtalate detector
• Usage of PEN as self-vetoing structural material in the LEGEND experimentUsage of PEN as self-vetoing structural material in the LEGEND experiment
• Detektor na bázi polystyrenu bez přítomnosti stabilizátorůPolystyrene based detector without stabilizers
• Zařízení pro polymerizaci scintilačních detektorů v atmosféře bez kyslíkuLaboratory installation for polymerization of scintillators without oxygen atmosphere
• Report2019_UTEFReport2019_UTEF
• Production and validation of scintillating structural components from low-background Poly(ethylene naphthalate)Production and validation of scintillating structural components from low-background Poly(ethylene naphthalate)
• 4th PEN workshop4th PEN workshop
• Nanokompozitní scintilátor Polystyren-nano ZnO(Ga)Nanocomposite scintillator polystyrene - nano ZnO(Ga)
• Usage of PEN as self-vetoing structural material in the LEGEND experimentUsage of PEN as self-vetoing structural material in the LEGEND experiment
• R&D and testing of PEN scintillatorR&D and testing of PEN scintillator
• Use of poly(ethylene naphthalate) as a self-vetoing structural materialUse of poly(ethylene naphthalate) as a self-vetoing structural material
• Usage of PEN as self-vetoing structural material in low background experimentsUsage of PEN as self-vetoing structural material in low background experiments