Hydrogenated amorphous silicon detectors for particle detection, beam flux monitoring and dosimetry in high-dose radiation environment
Mauro Menichelli, Maurizio Boscardin, Michele Crivellari, Jeremy Davis, Silvan Dunand, Livio Fanò, Arianna Morozzi, Francesco Moscatelli, Maria Movileanu-Ionica… 展开作者
Mauro Menichelli, Maurizio Boscardin, Michele Crivellari, Jeremy Davis, Silvan Dunand, Livio Fanò, Arianna Morozzi, Francesco Moscatelli, Maria Movileanu-Ionica, Daniele Passeri, Marco Petasecca, Mauro Piccini, Alessandro Rossi, Andrea Scorzoni, Leonello Servoli, Giovanni Verzellesi, Nicolas Wyrsch
Hydrogenated amorphous silicon (a-Si:H) has remarkable radiation resistance properties and can be deposited on a lot of different substrates. A-Si:H based particle detectors have been built since mid 1980s as planar p-i-n or Schottky diode structures; the thickness of these detectors ranged from 1 to 50 micron. However MIP detection using planar structures has always been problematic due to the poor S/N ratio related to the high leakage current at high depletion voltage and the low charge collection efficiency. The usage of 3D detector architecture can be beneficial for the possibility to reduce inter-electrode distance and increase the thickness of the detector for larger charge generation compared to planar structures. Such a detector can be used for future hadron colliders for its radiation resistance and also for X-ray imaging. Furthermore the possibility of a-Si:H deposition on flexible materials (like kapton) can be exploited to build flexible and thin beam flux measurement detectors and x-ray dosimeters.
Charge Collection Efficiency in Air-Vented Plane-Parallel Ionisation Chambers at Ultra-High Dose Rates: A Self-Consistent Garfield++ Monte Carlo Model Including Space-Charge Effects and Ion Recombination
Université libre de Bruxelles (ULB)（布鲁塞尔自由大学）；Ion Beam Applications SA（离子束应用公司）
Surface and buildup region dose measurements with Markus parallel-plate ionization chamber, Gafchromic EBT3 film and MOSFET detector for high energy photon beams
本研究的目的是调查表面和建立区域剂量为6 MV和15 MV光子束使用马库斯平行板电离室，GafChromic EBT 3膜，和MOSFET探测器不同的字段大小和光束角度。在水等效固体体模中，在表面和6 MV和15 MV光子束的积聚区域中，在100 cm的源-探测器距离处，针对5 x 5、10 x 10和20 x 20 cm 2的射野尺寸和0、30、60和80光束角度进行测量。对于Markus室、EBT 3膜和MOSFET探测器，发现使用6 MV光子束对于10 × 10 cm 2场尺寸的表面剂量分别为20.3%、18.8%和25.5%。对于Markus室、EBT 3膜和MOSFET探测器，使用15 MV光子束对于10 × 10 cm 2场尺寸的表面剂量分别为14.9%、13.4%和16.4%。所有剂量计的表面剂量随射野大小而增加。随着入射辐射束的角度变得更加倾斜，表面剂量增加。剂量计的有效测量深度各不相同;因此，测量结果可能不同。该问题可能导致表面和累积剂量测定错误，必须予以考虑。
A Hydrogenated Amorphous Silicon Photodiode indirect flexible device for radiation flux measurements at low intensities
INFN, Sez. di Perugia（意大利国家核物理研究所佩鲁贾分部）；Centre for Medical Radiation Physics, University of Wollongong（伍伦贡大学医学辐射物理中心）；Najran University, Faculty of Arts and Sciences, Department of Physics（纳季兰大学文理学院物理系）；Dip. di Fisica e Geologia dell’Università degli Studi di Perugia（佩鲁贾大学物理与地质学系）；Department of Mathematics and Physics "Ennio de Giorgi" University of Salento（莱切恩尼奥德乔治数学与物理系）；INFN Sezione di Lecce（意大利国家核物理研究所莱切分部）；Dipartimento Ingegneria dell’Informazione, Elettronica e Telecomunicazioni, dell’Università degli studi di Roma（罗马大学信息与电子通信工程系）；INFN Sezione di Roma 1（意大利国家核物理研究所罗马第一分部）；INFN-LNL（意大利国家核物理研究所-国家实验室）；Dipartimento di Fisica e Astronomia Università di Padova（帕多瓦大学物理与天文学系）；INFN TIFPA and Dipartimento di ingegneria industriale dell’Università di Trento（意大利国家核物理研究所TIFPA及特伦托大学工业工程系）；Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL)（洛桑联邦理工学院）；DiSPeA, Università di Urbino Carlo Bo（乌尔比诺卡洛博大学DISPeA）；INFN Sezione di Firenze（意大利国家核物理研究所佛罗伦萨分部）；Dipartimento di Scienze Biomediche sperimentali e Cliniche “Mario Serio”, University of Florence（佛罗伦萨马里奥塞里奥实验与临床生物科学系）；Scuola di Ingegneria Aerospaziale Università degli studi di Roma（罗马大学航空航天工程学院）；Dipartimento. di Ingegneria dell’Università degli studi di Perugia（佩鲁贾大学工程系）；CNR Istituto Officina dei Materiali (IOM)（意大利国家研究委员会材料研究所）
External beam irradiation angle measurement using Cerenkov emission I: Signal dependencies consideration
本研究介绍了一种新型的混合切伦科夫闪烁剂量计，其目的是用于照射角度测量的切伦科夫角度依赖性的基础上。第一测量旨在通过同时测量沉积剂量来验证解释切伦科夫电子能谱依赖性的能力，从而隔离由角度依赖性引起的信号变化。切伦科夫探头是由一个10毫米长的透明PMMA光纤的敏感体积由一个吸收过滤器从1毫米直径的传输光纤分离。使用Hyperscint RP-200闪烁剂量测定平台分别收集来自敏感体积和传输光纤的过滤和原始Cerenkov信号。使用高光谱方法对总信号进行解混。用光子和电子束完成探测器信号的剂量校准。使用固体水模型，在固定的入射角，涵盖了广泛的剂量和输出因子的测量实现。对于固定的入射角，切伦科夫检测器的信号表征显示线性剂量-光关系。正如预期的那样，发现灵敏体积信号是能量依赖性的。对于高达25 cm x 25 cm的场尺寸，使用光子和电子，输出因子精确测量在0.8%以内。第一次验证的切伦科夫角度依赖性显示了一个线性的剂量-光的关系，为整个范围内的角度测试。正如预期的那样，由于角度依赖性，每剂量单位的切伦科夫信号强度基于照射角度而变化。结果表明，使用电子能谱类似于测量条件的校准条件允许依赖于沉积剂量来解释这种依赖性。这些初步结果构成了实验照射角测量的第一步。
