Pub Date : 2023-06-18DOI: 10.1134/S1068337223010097
M. K. Balyan
In the first part of this work, using the found vector Green’s function, the electromagnetic fields in an arbitrarily chosen volume are presented in vector form using surface and volume integrals, at which the surface integrals describe the diffraction of the field of charges external to the volume, and the volume integrals describe the fields of the charges, moving within the volume. One of the two found forms is used for the Green’s function. In this work, expressions for the electromagnetic fields are obtained using the second form of the found Green’s function. When using the second form of the vector Green’s function, the fields of charges moving inside the volume are expressed in terms of the generalized Hertz vector. The expressions obtained in this work have their advantages for determining the fields in a selected volume.
{"title":"Diffraction Fields and Fields of Charges, Expressed in Terms of Hertz Vector in Electrodynamics","authors":"M. K. Balyan","doi":"10.1134/S1068337223010097","DOIUrl":"10.1134/S1068337223010097","url":null,"abstract":"<p>In the first part of this work, using the found vector Green’s function, the electromagnetic fields in an arbitrarily chosen volume are presented in vector form using surface and volume integrals, at which the surface integrals describe the diffraction of the field of charges external to the volume, and the volume integrals describe the fields of the charges, moving within the volume. One of the two found forms is used for the Green’s function. In this work, expressions for the electromagnetic fields are obtained using the second form of the found Green’s function. When using the second form of the vector Green’s function, the fields of charges moving inside the volume are expressed in terms of the generalized Hertz vector. The expressions obtained in this work have their advantages for determining the fields in a selected volume.</p>","PeriodicalId":623,"journal":{"name":"Journal of Contemporary Physics (Armenian Academy of Sciences)","volume":null,"pages":null},"PeriodicalIF":0.6,"publicationDate":"2023-06-18","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"4727562","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":4,"RegionCategory":"物理与天体物理","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2023-06-18DOI: 10.1134/S1068337223010139
A. A. Lalayan, O. S. Eritsyan
Fraunhofer diffraction of an electromagnetic wave by a slit on an opaque screen located between a vacuum and an anisotropic medium with an open wave vector surface (WVS) is considered. A formula for diffraction in a material medium is obtained, including the case of diffraction into a uniaxial anisotropic medium in the absence of absorption, and diffraction minima and maxima formation is studied.
{"title":"Fraunhofer Diffraction by Slit Into a Homogeneous Anisotropic Medium with an Open Surface of Wave Vectors","authors":"A. A. Lalayan, O. S. Eritsyan","doi":"10.1134/S1068337223010139","DOIUrl":"10.1134/S1068337223010139","url":null,"abstract":"<p>Fraunhofer diffraction of an electromagnetic wave by a slit on an opaque screen located between a vacuum and an anisotropic medium with an open wave vector surface (WVS) is considered. A formula for diffraction in a material medium is obtained, including the case of diffraction into a uniaxial anisotropic medium in the absence of absorption, and diffraction minima and maxima formation is studied.</p>","PeriodicalId":623,"journal":{"name":"Journal of Contemporary Physics (Armenian Academy of Sciences)","volume":null,"pages":null},"PeriodicalIF":0.6,"publicationDate":"2023-06-18","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"4727560","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":4,"RegionCategory":"物理与天体物理","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2023-06-18DOI: 10.1134/S1068337223010127
T. V. Kotanjyan, A. Y. Aleksanyan, A. O. Kechechyan, S. M. Amirkhanyan, H. R. Gulkanyan, V. S. Pogosov, L. A. Poghosyan
At the linear electron accelerator AANL (YerPhI), at mean electron energies Êе = 28 and 30 MeV (with a Gaussian width σе ≈ 0.7 MeV), an attempt is undertaken to search for near-threshold production of the four-neutron system in the reaction 209Bi(γ,4n)205Bi (with the threshold energy (E_{gamma }^{{{text{th}}}}) = 29.5 MeV) induced by bremsstrahlung photons. The induced activity method was applied in the experiment. The gamma-spectroscopic measurements were carried out in the underground low background laboratory of the AANL. Owing to low-background conditions in the laboratory, one achieves, at Êе = 30 MeV, reliable identification of 205Bi radionuclide and the first determination of the near-threshold cross sections of this rare process, namely, the weighted by the spectrum of bremsstrahlung photons cross-section σw = (4.42 ± 0.48) × 10–4 mb and the averaged over the spectrum of bremsstrahlung photons cross-section (leftlangle sigma rightrangle ) = (1.95 ± 0.22) mb. No 205Bi production was observed at Êе = 28 MeV. Low-background conditions allow one also to identify the rare decays of the 208Bi nucleus produced in the reaction 209Bi(γ, n)208Bi, and measure its weighted and averaged cross sections at Êе = 28 and 30 MeV: σw = (19.6 ± 3.5) and (16.4 ± 2.2) mb and (leftlangle sigma rightrangle ) = (139 ± 25) and (142 ± 19) mb, respectively. From the data at Êе= 28 MeV, an upper limit of the yield of a hypothetical four-neutron bound state (tetraneutron) production reaction relative to the yield of the reaction 209Bi(γ, n)208Bi is estimated to be 10–5. The obtained experimental data are compared with predictions of the TALYS1.9 and FLUKA models. It is shown that the measured at Êе = 30 MeV cross-section of the reaction 209Bi(γ,4n)205Bi strongly overestimates (by more than one order of magnitude) the theoretical value. This disagreement can be caused by the fact that the models do not foresee the production of correlated neutron clusters, in particular, the four-neutron resonance state with 2.4 MeV excitation energy observed recently in the reaction 1H(8He, 1H + 4He)4n. The near-threshold production of the four-neutron system, observed in the present work, can, probably, serve as an indirect indication of its resonance nature.
{"title":"Searching for Tetraneutron in Bismuth Nucleus Photodisintegration Reaction","authors":"T. V. Kotanjyan, A. Y. Aleksanyan, A. O. Kechechyan, S. M. Amirkhanyan, H. R. Gulkanyan, V. S. Pogosov, L. A. Poghosyan","doi":"10.1134/S1068337223010127","DOIUrl":"10.1134/S1068337223010127","url":null,"abstract":"<p>At the linear electron accelerator AANL (YerPhI), at mean electron energies <i>Ê</i><sub><i>е</i></sub> = 28 and 30 MeV (with a Gaussian width σ<sub><i>е</i></sub> ≈ 0.7 MeV), an attempt is undertaken to search for near-threshold production of the four-neutron system in the reaction <sup>209</sup>Bi(γ,4<i>n</i>)<sup>205</sup>Bi (with the threshold energy <span>(E_{gamma }^{{{text{th}}}})</span> = 29.5 MeV) induced by bremsstrahlung photons. The induced activity method was applied in the experiment. The gamma-spectroscopic measurements were carried out in the underground low background laboratory of the AANL. Owing to low-background conditions in the laboratory, one achieves, at <i>Ê</i><sub><i>е</i></sub> = 30 MeV, reliable identification of <sup>205</sup>Bi radionuclide and the first determination of the near-threshold cross sections of this rare process, namely, the weighted by the spectrum of bremsstrahlung photons cross-section σ<sub>w</sub> = (4.42 ± 0.48) × 10<sup>–4</sup> mb and the averaged over the spectrum of bremsstrahlung photons cross-section <span>(leftlangle sigma rightrangle )</span> = (1.95 ± 0.22) mb. No <sup>205</sup>Bi production was observed at <i>Ê</i><sub><i>е</i></sub> = 28 MeV. Low-background conditions allow one also to identify the rare decays of the <sup>208</sup>Bi nucleus produced in the reaction <sup>209</sup>Bi(γ, <i>n</i>)<sup>208</sup>Bi, and measure its weighted and averaged cross sections at <i>Ê</i><sub><i>е</i></sub> = 28 and 30 MeV: σ<sub>w</sub> = (19.6 ± 3.5) and (16.4 ± 2.2) mb and <span>(leftlangle sigma rightrangle )</span> = (139 ± 25) and (142 ± 19) mb, respectively. From the data at <i>Ê</i><sub><i>е</i></sub>= 28 MeV, an upper limit of the yield of a hypothetical four-neutron bound state (tetraneutron) production reaction relative to the yield of the reaction <sup>209</sup>Bi(γ, <i>n</i>)<sup>208</sup>Bi is estimated to be 10<sup>–5</sup>. The obtained experimental data are compared with predictions of the TALYS1.9 and FLUKA models. It is shown that the measured at <i>Ê</i><sub><i>е</i></sub> = 30 MeV cross-section of the reaction <sup>209</sup>Bi(γ,4<i>n</i>)<sup>205</sup>Bi strongly overestimates (by more than one order of magnitude) the theoretical value. This disagreement can be caused by the fact that the models do not foresee the production of correlated neutron clusters, in particular, the four-neutron resonance state with 2.4 MeV excitation energy observed recently in the reaction <sup>1</sup>H(<sup>8</sup>He, <sup>1</sup>H + <sup>4</sup>He)4<i>n</i>. The near-threshold production of the four-neutron system, observed in the present work, can, probably, serve as an indirect indication of its resonance nature.</p>","PeriodicalId":623,"journal":{"name":"Journal of Contemporary Physics (Armenian Academy of Sciences)","volume":null,"pages":null},"PeriodicalIF":0.6,"publicationDate":"2023-06-18","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"4723322","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":4,"RegionCategory":"物理与天体物理","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2023-06-18DOI: 10.1134/S1068337223010061
S. G. Arutyunyan, A. V. Margaryan, E. G. Lazareva, M. Chung, G. V. Mirzoyan, N. S. Mesropyan, V. G. Khachatryan, A. D. Davtyan
A prototype PIN-photodiode-based electron system for flux measurement of the AREAL accelerator electron beam (energy up to 5 MeV) was developed and tested. The system can be eventually used to measure beam losses from the vacuum chamber of the SASE100 undulator, which is intended for the generation of radiation in the terahertz range and will be installed in the AREAL accelerator tract during its modernization. The method of using the PIN-photodiodes as a beam loss monitor is based on the effect of electron–hole pairs formation when ionizing particles pass through the photodiode barrier layer. Calculations of the interaction of electrons with the substance of the barrier layer are performed using the PCLab program. The experiments carried out on the accelerator electron beam showed that the developed system can effectively register the electron fluxes of both the main beam of the AREAL accelerator and its dark current.
{"title":"Electron Beam Loss Monitor of Areal Accelerator Based on Pin-Photodiodes","authors":"S. G. Arutyunyan, A. V. Margaryan, E. G. Lazareva, M. Chung, G. V. Mirzoyan, N. S. Mesropyan, V. G. Khachatryan, A. D. Davtyan","doi":"10.1134/S1068337223010061","DOIUrl":"10.1134/S1068337223010061","url":null,"abstract":"<p>A prototype PIN-photodiode-based electron system for flux measurement of the AREAL accelerator electron beam (energy up to 5 MeV) was developed and tested. The system can be eventually used to measure beam losses from the vacuum chamber of the SASE100 undulator, which is intended for the generation of radiation in the terahertz range and will be installed in the AREAL accelerator tract during its modernization. The method of using the PIN-photodiodes as a beam loss monitor is based on the effect of electron–hole pairs formation when ionizing particles pass through the photodiode barrier layer. Calculations of the interaction of electrons with the substance of the barrier layer are performed using the PCLab program. The experiments carried out on the accelerator electron beam showed that the developed system can effectively register the electron fluxes of both the main beam of the AREAL accelerator and its dark current.</p>","PeriodicalId":623,"journal":{"name":"Journal of Contemporary Physics (Armenian Academy of Sciences)","volume":null,"pages":null},"PeriodicalIF":0.6,"publicationDate":"2023-06-18","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"4725051","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":4,"RegionCategory":"物理与天体物理","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2023-06-18DOI: 10.1134/S1068337223010103
A. V. Yeganyan, N. E. Kokanyan, M. Aillerie, E. P. Kokanyan
New and simple expressions are obtained to quickly assess the absorption coefficients of longitudinal and transverse hypersonic waves in lithium niobate single crystals in the Akhiezer regime. It is shown that the attenuation coefficients of hypersonic waves at room temperature computed from the obtained expressions and the values determined experimentally are in good agreement.
{"title":"Absorption of Hypersonic Waves in Single Crystals of Lithium Niobate","authors":"A. V. Yeganyan, N. E. Kokanyan, M. Aillerie, E. P. Kokanyan","doi":"10.1134/S1068337223010103","DOIUrl":"10.1134/S1068337223010103","url":null,"abstract":"<p>New and simple expressions are obtained to quickly assess the absorption coefficients of longitudinal and transverse hypersonic waves in lithium niobate single crystals in the Akhiezer regime. It is shown that the attenuation coefficients of hypersonic waves at room temperature computed from the obtained expressions and the values determined experimentally are in good agreement.</p>","PeriodicalId":623,"journal":{"name":"Journal of Contemporary Physics (Armenian Academy of Sciences)","volume":null,"pages":null},"PeriodicalIF":0.6,"publicationDate":"2023-06-18","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"4727561","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":4,"RegionCategory":"物理与天体物理","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2023-05-22DOI: 10.54503/18291171-2023.16.1-1
Moorad Alexanian
A recurrence relation ansatz between annihilation operators applied to the hopping interaction term of the Jaynes-Cummings-Hubbard model (JCHM) reduces the JCHM to that of the ordinary Jaynes-Cummings model (JCM), albeit, with a boson energy depending on the hopping strength. This allows us to calculate the phase diagram for the Mott-to-superfluid phase transition and the critical hopping strength as a function of the detuning.
{"title":"Particle-Hole Ansatz in the Jaynes-Cummings-Hubbard Model","authors":"Moorad Alexanian","doi":"10.54503/18291171-2023.16.1-1","DOIUrl":"https://doi.org/10.54503/18291171-2023.16.1-1","url":null,"abstract":"A recurrence relation ansatz between annihilation operators applied to the hopping interaction term of the Jaynes-Cummings-Hubbard model (JCHM) reduces the JCHM to that of the ordinary Jaynes-Cummings model (JCM), albeit, with a boson energy depending on the hopping strength. This allows us to calculate the phase diagram for the Mott-to-superfluid phase transition and the critical hopping strength as a function of the detuning.","PeriodicalId":623,"journal":{"name":"Journal of Contemporary Physics (Armenian Academy of Sciences)","volume":null,"pages":null},"PeriodicalIF":0.0,"publicationDate":"2023-05-22","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"135287988","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":4,"RegionCategory":"物理与天体物理","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2023-05-19DOI: 10.54503/0002-3035-2023-58.2-225
Григорий Айвазян
Представлены результаты FDTD моделирования спектральных характеристик отражения периодических систем с элементарными ячейками в виде цилиндров и конусов, соответствующих морфологиям слоев пористого и черного кремния. Проанализировано антиотражающее поведение этих систем с характерным размером порядка нескольких сотен нанометров. Исследованы особенности отражения в зависимости от геометрических параметров элементарных ячеек и угла падения световых лучей. Показано, что периодические системы с конусами по антиотражающим свойствам превосходят системы с цилиндрами. The results of FDTD modelling of the spectral reflection characteristics of periodic systems with unit cells in the form of cylinders and cones, which correspond to the morphologies of porous and black silicon layers, are presented. The antireflection behavior of these systems with a characteristic size on the order of several hundreds of nanometers is analyzed. The features of reflection depending on the geometric parameters of unit cells and the angle of incidence of light rays are investigated. It is shown that periodic systems with cones are superior in antireflection properties to systems with cylinders.
{"title":"Моделирование отражающих характеристик пористого и черного кремния","authors":"Григорий Айвазян","doi":"10.54503/0002-3035-2023-58.2-225","DOIUrl":"https://doi.org/10.54503/0002-3035-2023-58.2-225","url":null,"abstract":"Представлены результаты FDTD моделирования спектральных характеристик отражения периодических систем с элементарными ячейками в виде цилиндров и конусов, соответствующих морфологиям слоев пористого и черного кремния. Проанализировано антиотражающее поведение этих систем с характерным размером порядка нескольких сотен нанометров. Исследованы особенности отражения в зависимости от геометрических параметров элементарных ячеек и угла падения световых лучей. Показано, что периодические системы с конусами по антиотражающим свойствам превосходят системы с цилиндрами.\u0000The results of FDTD modelling of the spectral reflection characteristics of periodic systems with unit cells in the form of cylinders and cones, which correspond to the morphologies of porous and black silicon layers, are presented. The antireflection behavior of these systems with a characteristic size on the order of several hundreds of nanometers is analyzed. The features of reflection depending on the geometric parameters of unit cells and the angle of incidence of light rays are investigated. It is shown that periodic systems with cones are superior in antireflection properties to systems with cylinders.","PeriodicalId":623,"journal":{"name":"Journal of Contemporary Physics (Armenian Academy of Sciences)","volume":null,"pages":null},"PeriodicalIF":0.6,"publicationDate":"2023-05-19","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"79432922","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":4,"RegionCategory":"物理与天体物理","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2023-05-19DOI: 10.54503/0002-3035-2023-58.2-202
Е. П. Зарецкая, В. Ф. Гременок, В. В. Малютина-Бронская, М. С. Мусаелян, С. Г. Петросян
Методом золь-гель осаждения на стеклянных и кремниевых подложках были получены однофазные и высоким коэффициентом пропускания света пленки ZnO:Tb c концентрацией Tb от 0.41 aт% до 0.78 ат%. Исследовано влияние ультрафиолетового излучения (УФ) на структурные и фотоэлектрические характеристики структур n-ZnO:Tb/n-Si. Установлено появление фотоэффекта при приложении напряжения смещения и воздействия УФ излучения (405 и 278 нм), причем при облучении более коротковолновым УФ излучением (278 нм) фото- эффект усиливается. Показано, что для повышения УФ фоточувствительности структур определяющим фактором выступает концентрация легирующей примеси Tb3+. Экспериментально установленная селективная чувствительность структур n-ZnO:Tb/n-Si к УФ излучению с длиной волны менее 405 нм демонстрирует возможность их использования в детекторах УФ излучения или солнечно-слепых детекторах. Single phase and highly transparent ZnO:Tb films with a Tb concentration from 0.41 at.% up to 0.78 аt.% were formed on glass and silicon substrates by sol-gel deposition. The effect of ultraviolet radiation on the structural and photoelectric characteristics of n-ZnO:Tb/n-Si structures has been studied.The appearance of a photoelectric effect under the influence of a bias voltage and UV radiation (405 nm and 278 nm) was established, with an increase in its intensity under deep UV radiation (278 nm). It was shown that the concentration of the Tb3+ dopant is the determining factor for increasing the UV photosensitivity of the structures. The experimentally established selective sensitivity of n-ZnO:Tb/n-Si structures to UV radiation with a wavelength of less than 405 nm demonstrates the possibility of their use in UV radiation detectors or sun-blind detectors.
{"title":"Исследование воздействия ультра-фиолетового облучения на характеристики тонких пленок ZnO:Tb","authors":"Е. П. Зарецкая, В. Ф. Гременок, В. В. Малютина-Бронская, М. С. Мусаелян, С. Г. Петросян","doi":"10.54503/0002-3035-2023-58.2-202","DOIUrl":"https://doi.org/10.54503/0002-3035-2023-58.2-202","url":null,"abstract":"Методом золь-гель осаждения на стеклянных и кремниевых подложках были получены однофазные и высоким коэффициентом пропускания света пленки ZnO:Tb c концентрацией Tb от 0.41 aт% до 0.78 ат%. Исследовано влияние ультрафиолетового излучения (УФ) на структурные и фотоэлектрические характеристики структур n-ZnO:Tb/n-Si. Установлено появление фотоэффекта при приложении напряжения смещения и воздействия УФ излучения (405 и 278 нм), причем при облучении более коротковолновым УФ излучением (278 нм) фото- эффект усиливается. Показано, что для повышения УФ фоточувствительности структур определяющим фактором выступает концентрация легирующей примеси Tb3+. Экспериментально установленная селективная чувствительность структур n-ZnO:Tb/n-Si к УФ излучению с длиной волны менее 405 нм демонстрирует возможность их использования в детекторах УФ излучения или солнечно-слепых детекторах.\u0000Single phase and highly transparent ZnO:Tb films with a Tb concentration from 0.41 at.% up to 0.78 аt.% were formed on glass and silicon substrates by sol-gel deposition. The effect of ultraviolet radiation on the structural and photoelectric characteristics of n-ZnO:Tb/n-Si structures has been studied.The appearance of a photoelectric effect under the influence of a bias voltage and UV radiation (405 nm and 278 nm) was established, with an increase in its intensity under deep UV radiation (278 nm). It was shown that the concentration of the Tb3+ dopant is the determining factor for increasing the UV photosensitivity of the structures. The experimentally established selective sensitivity of n-ZnO:Tb/n-Si structures to UV radiation with a wavelength of less than 405 nm demonstrates the possibility of their use in UV radiation detectors or sun-blind detectors.","PeriodicalId":623,"journal":{"name":"Journal of Contemporary Physics (Armenian Academy of Sciences)","volume":null,"pages":null},"PeriodicalIF":0.6,"publicationDate":"2023-05-19","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"72753372","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":4,"RegionCategory":"物理与天体物理","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2023-05-19DOI: 10.54503/0002-3035-2023-58.2-213
А. А. Кузанян, А. С. Кузанян, В. Р. Никогосян, В. Т. Татоян, В. С. Кузанян, А. С. Арутюнян, Г. Ц. Харатян, Г. Р. Бадалян
Представлены результаты моделирования процессов распространения тепла в многослойном детектирующем элементе однофотонного термоэлектрического детектора, состоящем из последовательно расположенных на сапфировой подложке (Al2O3) теплоотвода (Bi2223), термоэлектрического сенсора (CeB6), поглотителя (Bi2223) и просветляющего слоя (SiO2). Рассматривалась также конструкция детектирующего элемента без просветляющего слоя. Моделирование процессов передачи тепла поглощенного фотона проводилось на основе уравнения распространения тепла из ограниченного объема. Исследованы случаи поглощения фотонов с энергиями 0.8–1000 эВ в детектирующих элементах с поверхностью 4 и 1 мкм2, различной толщиной поглотителя и сенсора при фиксированной рабочей температуре детектора 9 К. Изучены временные зависимости возникающего на сенсоре электрического напряжения, эквивалентная мощность джонсоновского и фононного шума. Рассчитано отношение сигнала к шуму и предложены пути повышения этого параметра. Ներկայացված են ջերմության տարածման պրոցեսների մոդելավորման արդյունքները միաֆոտոն ջերմաէլեկտրական դետեկտորի բազմաշերտ դետեկտող տարրում, որը բաղկացած է ջերմատարից (Bi2223), ջերմաէլեկտրական տվիչից (CeB6), կլանիչից (Bi2223) և հակաանդրադարձնող շերտից (SiO2), որոնք հաջորդաբար դասավորված են շափյուղե (Al2O3) տակդիրի վրա։ Դիտարկվել է նաև առանց հակաանդրադարձնող շերտի դետեկտող տարրի կառուցվացքը: Կլանված ֆոտոնի ջերմափոխանակման գործընթացների մոդելավորումը իրականացվել է սահմանափակ ծավալից ջերմության տարածման հավասարման հիման վրա։ Ուսումնասիրված են 0․8– 1000 էՎ էներգիա ունեցող ֆոտոնների կլանման դեպքերը 4 և 1 մկմ2 մակերեսով, կլանիչի և սենսորի տարբեր հաստություններով դետեկտող տարրում դետեկտորի ֆիքսված 9 Կ աշխատանքային ջերմաստիճանում: Ազդանշան-աղմուկ հարաբերակցությունը հաշվարկված է և առաջարկվում են այս պարամետրը բարելավելու ուղիներ: The results of the simulation of heat propagation processes in the multilayer detection pixel of a single-photon thermoelectric detector consisting of heat sink (Bi-2223), thermoelectric sensor (CeB6), absorber (Bi-2223), and antireflection layer (SiO2) arranged in series on sapphire substrate (Al2O3) are presented. The design of the detection pixel without an antireflection layer is also considered. Simulation of the processes of absorbed photons heat transfer is carried out based on the equation of heat propagation from a limited volume. The cases of absorption of photons with energies of 0.8–1000 eV in detection pixels with a surface of 4 and 1 μm2, different thicknesses of absorber and sensor at a fixed operating temperature of the detector of 9 K are studied. Temporal dependences of voltage arising on the sensor, the equivalent power of Johnson and phonon noise are investigated, the signal-to-noise ratio is calculated, and the ways to increase this parameter are proposed.
在单光子热电探测器(Bi2223)、热电传感器(CeB6)、吸收器(Bi2223)和发光层(SiO2)中,提供了热传播过程模拟的结果。它还考虑了一种没有发光层的探测元素的构造。通过从有限体积中传播热量的方程,模拟吸收光子的热传导过程。研究了4和1 mkm2探测光子吸收的0.8 - 1000 ev的情况。信号与噪声的关系是经过计算的,并提供了提高这一参数的方法。Ներկայացվածենջերմությանտարածմանպրոցեսներիմոդելավորմանարդյունքներըմիաֆոտոնջերմաէլեկտրականդետեկտորիբազմաշերտդետեկտողտարրում,որըբաղկացածէջերմատարից(Bi2223)、ջերմաէլեկտրականտվիչիկց(CeB6)լանիչից(Bi2223)ևհակաանդրադարձնողշերտից(SiO2)、որոնքհաջորդաբարդասավորվածենշափյուղե(Al2O3)տակդիրիվրա։Դիտարկվելէնաևառանցհակաանդրադարձնողշերտիդետեկտողտարրիկառուցվացքը:Կլանվածֆոտոնիջերմափոխանակմանգործընթացներիմոդելավորումըիրականացվելէսահմանափակծավալիցջերմությանտարածմանհավասարմանհիմանվրա։Ուսումնասիրվածեն0․8 - 1000էՎէներգիաունեցողֆոտոններիկլանմանդեպքերմը4և1կմ2մակերեսով,կլանիչիևսենսորիտարբերհաստություններովդետեկտողտարրումդետեկտորիֆիքսված9Կաշխատանքայինջերմաստիճանում:-Ազդանշանաղմուկհարաբերակցությունըհաշվարկվածէևառաջարկվումենայսպարամետրըբարելավելուուղիներ:The results of The模拟of heat propagation processes in The multilayer检测pixel of a single -光子thermoelectric左、consisting of heat击沉(Bi - 2363)、thermoelectric sensor (CeB6)、absorber (Bi - 2363), and antireflection层(SiO2) arranged in series on sapphire substrate (Al2O3) are presented。pixel没有反反能力,这是一个非常复杂的设计。《无拘无禁的人》的续集《无拘无禁的人》的续集《无拘无禁的人》。《被遗忘的皮克斯》(0.8 - 1000)是由四个和一个m2的角色组成的,是由9个K工作室的角色组成的。在sensor上的Temporal dependences,约翰逊和phonise的动力创新,签名的声音是高调的,而这段旅程是由派拉米特设计的。
{"title":"Отношение сигнала к шуму термоэлектрического однофотонного детектора с CeB6 сенсором и Bi-2223 поглотителем","authors":"А. А. Кузанян, А. С. Кузанян, В. Р. Никогосян, В. Т. Татоян, В. С. Кузанян, А. С. Арутюнян, Г. Ц. Харатян, Г. Р. Бадалян","doi":"10.54503/0002-3035-2023-58.2-213","DOIUrl":"https://doi.org/10.54503/0002-3035-2023-58.2-213","url":null,"abstract":"Представлены результаты моделирования процессов распространения тепла в многослойном детектирующем элементе однофотонного термоэлектрического детектора, состоящем из последовательно расположенных на сапфировой подложке (Al2O3) теплоотвода (Bi2223), термоэлектрического сенсора (CeB6), поглотителя (Bi2223) и просветляющего слоя (SiO2). Рассматривалась также конструкция детектирующего элемента без просветляющего слоя. Моделирование процессов передачи тепла поглощенного фотона проводилось на основе уравнения распространения тепла из ограниченного объема. Исследованы случаи поглощения фотонов с энергиями 0.8–1000 эВ в детектирующих элементах с поверхностью 4 и 1 мкм2, различной толщиной поглотителя и сенсора при фиксированной рабочей температуре детектора 9 К. Изучены временные зависимости возникающего на сенсоре электрического напряжения, эквивалентная мощность джонсоновского и фононного шума. Рассчитано отношение сигнала к шуму и предложены пути повышения этого параметра.\u0000Ներկայացված են ջերմության տարածման պրոցեսների մոդելավորման արդյունքները միաֆոտոն ջերմաէլեկտրական դետեկտորի բազմաշերտ դետեկտող տարրում, որը բաղկացած է ջերմատարից (Bi2223), ջերմաէլեկտրական տվիչից (CeB6), կլանիչից (Bi2223) և հակաանդրադարձնող շերտից (SiO2), որոնք հաջորդաբար դասավորված են շափյուղե (Al2O3) տակդիրի վրա։ Դիտարկվել է նաև առանց հակաանդրադարձնող շերտի դետեկտող տարրի կառուցվացքը: Կլանված ֆոտոնի ջերմափոխանակման գործընթացների մոդելավորումը իրականացվել է սահմանափակ ծավալից ջերմության տարածման հավասարման հիման վրա։ Ուսումնասիրված են 0․8– 1000 էՎ էներգիա ունեցող ֆոտոնների կլանման դեպքերը 4 և 1 մկմ2 մակերեսով, կլանիչի և սենսորի տարբեր հաստություններով դետեկտող տարրում դետեկտորի ֆիքսված 9 Կ աշխատանքային ջերմաստիճանում: Ազդանշան-աղմուկ հարաբերակցությունը հաշվարկված է և առաջարկվում են այս պարամետրը բարելավելու ուղիներ:\u0000The results of the simulation of heat propagation processes in the multilayer detection pixel of a single-photon thermoelectric detector consisting of heat sink (Bi-2223), thermoelectric sensor (CeB6), absorber (Bi-2223), and antireflection layer (SiO2) arranged in series on sapphire substrate (Al2O3) are presented. The design of the detection pixel without an antireflection layer is also considered. Simulation of the processes of absorbed photons heat transfer is carried out based on the equation of heat propagation from a limited volume. The cases of absorption of photons with energies of 0.8–1000 eV in detection pixels with a surface of 4 and 1 μm2, different thicknesses of absorber and sensor at a fixed operating temperature of the detector of 9 K are studied. Temporal dependences of voltage arising on the sensor, the equivalent power of Johnson and phonon noise are investigated, the signal-to-noise ratio is calculated, and the ways to increase this parameter are proposed.","PeriodicalId":623,"journal":{"name":"Journal of Contemporary Physics (Armenian Academy of Sciences)","volume":null,"pages":null},"PeriodicalIF":0.6,"publicationDate":"2023-05-19","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"74055318","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":4,"RegionCategory":"物理与天体物理","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}
Pub Date : 2023-05-19DOI: 10.54503/0002-3035-2023-58.2-235
Н. Р. Агамалян, И. А. Гамбарян, Е. А. Кафадарян, М. Н. Нерсисян, А. Т. Гюласарян, Г. Н. Чилингарян
Полупрозрачные образцы обсидиана серого цвета (объемные и порошкообразные) были облучены при комнатной температуре -фотонами со средней энергией 1.25 MeV и с различными дозами от 5 до ~500 кГр от источника излучения Co60. Известно, что -облучение влияет на оптические свойства стекла в зависимости от состава, а также от наличия дефектов в стеклянном каркасе. Анализ образцов обсидиана проводился посредством абсорбционной и отражательной спектроскопии в УФ, видимой и ИК областях, а также посредством ЭПР измерений для характеристики полупрозрачного обсидиана серого цвета в зависимости от различных доз -облучения. Разностные спектры пропускания между необлученным образцом и облученными разными дозами позволили выделить три полосы поглощения 368, 386 и 442 нм, за которые ответственны ионы Fe3+ в различном окружении. Содержание гидроксильных OH-групп, определяемое по поглощению в полосе ~4500 см−1, в диапазоне используемых доз не изменяется. ЭПР измерения показали характерные для ионов Fe3+ три сигнала c g-факторами ~6.0, ~4.2 и ~2.0, интенсивность которых в зависимости от увеличения дозы облучения растет. В области указанных доз -облучения обсидиан оказался стойким к созданию парамагнитных дефектов NBOHC. Մոխրագույն կիսաթափանցիկ օբսիդիանի նմուշները (ծավալային և փոշի) ճառագայթվել են սենյակային ջերմաստիճանում 1.25 ՄէՎ միջին էներգիայով γ-ֆոտոններով և տարբեր դոզաներով՝ 5-ից մինչև ~500 կԳր Co60 ճառագայթման աղբյուրից: Հայտնի է, որ γ-ճառագայթումը ազդում է ապակու օպտիկական հատկությունների վրա՝ կախված բաղադրությունից, ինչպես նաև ապակու մատրիցում թերությունների առկայությունից։ Մոխրագույն կիսաթափանցիկ օբսիդիանի նմուշների վերլուծությունը կախված γ-ճառագայթման տարբեր դոզաներից իրականացվել է UV, տեսանելի և IR տիրույթներում կլանման և անդրադարձման սպեկտրոսկոպիայի միջոցով, ինչպես նաև EPR չափումներով: Չճառագայթված և տարբեր դոզաներով ճառագայթված նմուշների միջև անցման սպեկտրների տարբերությունը հնարավորություն է տվել տարբերակել երեք կլանման գոտիներ 368, 386 և 442 նմ, որոնց համար պատասխանատու են տարբեր շրջապատով Fe3+ իոնները: Հիդրօքսիլ OH խմբերի պարունակությունը, որը որոշվում է կլանման ~4500 սմ–1 գոտում, չի փոխվում օգտագործվող դոզաների տիրույթում: EPR չափումները ցույց են տվել Fe3+ իոններին բնորոշ ~6.0, ~4.2 և ~2.0 g-գործոններով երեք ազդանշան, որոնց ինտենսիվությունը մեծացել է ճառագայթման դոզայի մեծացմանը զուգահեռ: Պարզվել է, որ γ-ճառագայթման նշված դոզաների տիրույթում օբսիդիանը կայուն է NBOHC պարամագնիսական թերությունների առաջացման նկատմամբ: Semitransparent gray color obsidian samples (bulk and powder) were irradiated at room temperature by Co60 radiation source with the γ-photon average energy of 1.25 MeV and with different doses from 5 to ~500 kGy. It is known that γ-irradiation influences on the optical properties of glass materials depending on the composition as well as due to the presence of defects in the glass matrix. Analysis of obsidian samples were carried out by the absorption and reflection spectroscopy in the UV, visible and IR ranges, as well as EPR measurem
体和半透明黑曜石灰色的样本(粉状)在室温下受辐射光子1.25среднейэнергMeV和不同剂量为5至500 ~从辐射源gsr Co60。据悉,-辐射影响玻璃这取决于组成的光学特性,以及玻璃构架中存在缺陷。黑曜石进行样本分析通过吸收和反射紫外线,可见光和红外光谱学领域以及通过эпризмерен半透明黑曜石灰色的特征取决于各种剂量放疗。未被发现的样本和不同剂量的不同发射光谱显示了368、386和442纳米的吸收带,由不同环境中的Fe3+离子负责。在剂量范围内,指定在带~4500厘米1中吸收的氢氧化物的含量没有变化。epr测量显示,根据剂量的增加,Fe3+ 3信号与g- 2、4.2和2.0相互作用。列出放疗剂量黑曜石原来стойкимк领域建立顺NBOHC缺陷。Մոխրագույնկիսաթափանցիկօբսիդիանինմուշները(ծավալայինևփոշ)ճիառագայթվելենսենյակայինջերմաստիճանու1.25մՄէՎմիջինէներգիայովγ-ֆոտոններովևտարբերդոզաներով՝5 -իցմինչև~ 500կԳրCo60ճառագայթմանաղբյուրից:Հայտնիէ,որγ-ճառագայթումըազդումէապակուօպտիկականհատկություններիվրա՝կախվածբաղադրությունի,ցինչպեսնաևապակումատրիցումթերություններիառկայությունից։Մոխրագույնկիսաթափանցիկօբսիդիանինմուշներիվերլուծությունըկախվածγ-ճառագայթմանտարբերդոզաներիցիրականացվելէ雕刻,տեսանելիևIRտիրույթներումկլանմանևանդրադարձմանսպեկտրոսկոպիայիմիջոցով,ինչպեսնաևEPRչափումներով:Չճառագայթվածևտարբերդոզաներովճառագայթվածնմուշներիմիջևանցմանսպեկտրներիտարբերությունըհնարավորությունէտվելտարբերակելերեքկլանմանգոտիներ368,386և442ն,մորոնցհամարպատասխանատուենտարբերշրջապատովFe3 +իոնները:ՀիդրօքսիլOHխմբերիպարունակությունը,որըորոշվումէկլանման~ 4500սգ1日,մոտում,չիփոխվումօգտագործվողդոզաներիտիրույթում:EPRչափումներըցույցենտվելFe3 +իոններինբնորոշ~ 6.0,4.2և~ 2.0 g -գործոններովերեքազդանշան,որոնցինտենսիվությունըմեծացելէճառագայթմանդոզայիմեծացմանըզուգահեռ:Պարզվելոէ,γճրառագայթմաննշվածդոզաներիտիրույթումօբսիդիանըկայունէNBOHCպարամագնիսականթերություններիառաջացմաննկատմամբ:黑曜石samples (bulk Semitransparent gray color and檫)were irradiated at room温度by Co60 radiation源码with theγ光子平均1.25 energy of MeV and with different剂量5 to ~ 500 kGy from。这是在《玻璃矩阵》中被《玻璃矩阵》中的角色所取代的。黑曜石修会在UV、视觉和IR范围内被引入,就像《黑曜石修会》中的一章一样。在368、386和442 nm中,为什么要对不同环境中的Fe3+爱的感觉进行反应。hydroxyl OH groups的内容,从乐队4500 cm - 1中删除的内容,并没有改变。EPR measurements showed三个g工厂~6.0,4.2,2.0为Fe3+爱奥,2.0为2.0。黑曜石的动力将会恢复到“NBOHC paramagnetic defects”的形态。
{"title":"Влияние γ-облучения на полупрозрачный обсидиан серого цвета в области доз от 5 до 500 кГр","authors":"Н. Р. Агамалян, И. А. Гамбарян, Е. А. Кафадарян, М. Н. Нерсисян, А. Т. Гюласарян, Г. Н. Чилингарян","doi":"10.54503/0002-3035-2023-58.2-235","DOIUrl":"https://doi.org/10.54503/0002-3035-2023-58.2-235","url":null,"abstract":"Полупрозрачные образцы обсидиана серого цвета (объемные и порошкообразные) были облучены при комнатной температуре -фотонами со средней\u0000энергией 1.25 MeV и с различными дозами от 5 до ~500 кГр от источника излучения Co60. Известно, что -облучение влияет на оптические свойства стекла в\u0000зависимости от состава, а также от наличия дефектов в стеклянном каркасе. Анализ образцов обсидиана проводился посредством абсорбционной и отражательной спектроскопии в УФ, видимой и ИК областях, а также посредством ЭПР\u0000измерений для характеристики полупрозрачного обсидиана серого цвета в зависимости от различных доз -облучения. Разностные спектры пропускания между\u0000необлученным образцом и облученными разными дозами позволили выделить\u0000три полосы поглощения 368, 386 и 442 нм, за которые ответственны ионы Fe3+ в\u0000различном окружении. Содержание гидроксильных OH-групп, определяемое по\u0000поглощению в полосе ~4500 см−1, в диапазоне используемых доз не изменяется.\u0000ЭПР измерения показали характерные для ионов Fe3+ три сигнала c g-факторами\u0000~6.0, ~4.2 и ~2.0, интенсивность которых в зависимости от увеличения дозы облучения растет. В области указанных доз -облучения обсидиан оказался стойким\u0000к созданию парамагнитных дефектов NBOHC. Մոխրագույն կիսաթափանցիկ օբսիդիանի նմուշները (ծավալային և փոշի) ճառագայթվել են սենյակային ջերմաստիճանում 1.25 ՄէՎ միջին էներգիայով γ-ֆոտոններով և տարբեր դոզաներով՝ 5-ից մինչև ~500 կԳր Co60 ճառագայթման աղբյուրից: Հայտնի է, որ γ-ճառագայթումը ազդում է ապակու օպտիկական հատկությունների վրա՝ կախված բաղադրությունից, ինչպես նաև ապակու մատրիցում թերությունների առկայությունից։ Մոխրագույն կիսաթափանցիկ օբսիդիանի նմուշների վերլուծությունը կախված γ-ճառագայթման տարբեր դոզաներից իրականացվել է UV, տեսանելի և IR տիրույթներում կլանման և անդրադարձման սպեկտրոսկոպիայի միջոցով, ինչպես նաև EPR չափումներով: Չճառագայթված և տարբեր դոզաներով ճառագայթված նմուշների միջև անցման սպեկտրների տարբերությունը հնարավորություն է տվել տարբերակել երեք կլանման գոտիներ 368, 386 և 442 նմ, որոնց համար պատասխանատու են տարբեր շրջապատով Fe3+ իոնները: Հիդրօքսիլ OH խմբերի պարունակությունը, որը որոշվում է կլանման ~4500 սմ–1 գոտում, չի փոխվում օգտագործվող դոզաների տիրույթում: EPR չափումները ցույց են տվել Fe3+ իոններին բնորոշ ~6.0, ~4.2 և ~2.0 g-գործոններով երեք ազդանշան, որոնց ինտենսիվությունը մեծացել է ճառագայթման դոզայի մեծացմանը զուգահեռ: Պարզվել է, որ γ-ճառագայթման նշված դոզաների տիրույթում օբսիդիանը կայուն է NBOHC պարամագնիսական թերությունների առաջացման նկատմամբ:\u0000Semitransparent gray color obsidian samples (bulk and powder) were irradiated at room temperature by Co60 radiation source with the γ-photon average energy of 1.25 MeV and with different doses from 5 to ~500 kGy. It is known that γ-irradiation influences on the optical properties of glass materials depending on the composition as well as due to the presence of defects in the glass matrix. Analysis of obsidian samples were carried out by the absorption and reflection spectroscopy in the UV, visible and IR ranges, as well as EPR measurem","PeriodicalId":623,"journal":{"name":"Journal of Contemporary Physics (Armenian Academy of Sciences)","volume":null,"pages":null},"PeriodicalIF":0.6,"publicationDate":"2023-05-19","publicationTypes":"Journal Article","fieldsOfStudy":null,"isOpenAccess":false,"openAccessPdf":"","citationCount":null,"resultStr":null,"platform":"Semanticscholar","paperid":"90649925","PeriodicalName":null,"FirstCategoryId":null,"ListUrlMain":null,"RegionNum":4,"RegionCategory":"物理与天体物理","ArticlePicture":[],"TitleCN":null,"AbstractTextCN":null,"PMCID":"","EPubDate":null,"PubModel":null,"JCR":null,"JCRName":null,"Score":null,"Total":0}