RU1822990C

RU1822990C - Cryogenic microcalorimeter

Info

Publication number: RU1822990C
Application number: SU894781431A
Authority: RU
Inventors: Николай Александрович Панкратов; Юрий Васильевич Куликов; Александр Сергеевич Волков; Сергей Александрович Обухов
Original assignee: Всесоюзный научный центр "Государственный оптический институт им.С.И.Вавилова"
Priority date: 1989-11-30
Filing date: 1989-11-30
Publication date: 1993-06-23

Abstract

Изобретение относитс к технической физике, а именно в технике регистрации и измерени излучени высоких энергий рентгеновского и а -частиц с помощью полупроводниковых глубокоохлаждаемых микрокалориметров , может быть использовано в рентгеновской спектроскопии и спектроскопии частиц высокой энергии, при исследовании распада изотопов и в астрофизике. Сущность изобретени заключаетс в том, что с целью повышени чувствительности регистрации криогенный микрокалориметр содержит термочувствительный элемент, поглощающую излучение мишень, тепловые и электрические св зи, тепловой фильтр. Термочувствительный элемент выполнен из антимо- нида , легированного марганцем с концентрацией легирующей примеси в пределах от 4,0-Ю16 до 2.01017 1 з.п.ф-лы 2 ил. ЈThe invention relates to technical physics, namely, to the technique of recording and measuring high-energy radiation of x-ray and a-particles using semiconductor deep-cooled microcalorimeters, can be used in x-ray spectroscopy and high-energy particle spectroscopy, in the study of isotope decay and in astrophysics. The essence of the invention lies in the fact that in order to increase the registration sensitivity, the cryogenic microcalorimeter contains a heat-sensitive element, a radiation absorbing target, thermal and electrical communications, and a heat filter. The heat-sensitive element is made of antimonide doped with manganese with a concentration of dopant in the range of 4.0–1616 to 2.01017 1 sfp 2 silt. Ј

Description

Изобретение относитс к технической физике, а именно к технике регистрации измерени излучени высоких энергий, рентгеновского и а-частиц, более конкретно, к полупроводниковым глубокоохлаждаемым микрокалориметрам. Может быть использовано в рентгеновской спектроскопии и спектроскопии частиц высокой энергии, в лабораторной практике при исследовании распада изотопов и в астрофизике.The invention relates to technical physics, in particular to a technique for recording measurements of high-energy radiation, X-ray and a-particles, and more particularly, to semiconductor deep-cooled microcalorimeters. It can be used in x-ray spectroscopy and spectroscopy of high-energy particles, in laboratory practice in the study of isotope decay, and in astrophysics.

Целью изобретени вл етс увеличение чувствительности криогенных микрокалориметров , а благодар этому и улучшение разрешени рентгеновских спектрометров с их использованием.The aim of the invention is to increase the sensitivity of cryogenic microcalorimeters, and thereby improve the resolution of X-ray spectrometers using them.

На фиг.1 изображен криогенный микрокалориметр , содержащий поглощающую излучение мишень 1, наход щийс в тепловом контакте с мишенью термочувствительный элемент 2, тепловые и электрические св зи 3 мишени и термочувствительного элемента 2 с детал ми теплового фильтра 4 Тепловой фильтр 4 имеет контакт с гелиевым резервуаром криостата.Figure 1 shows a cryogenic microcalorimeter containing a radiation-absorbing target 1, which is in thermal contact with the target, the thermosensitive element 2, thermal and electrical connections 3 of the target and the thermosensitive element 2 with the details of the heat filter 4, The heat filter 4 has contact with a helium tank cryostat.

На фиг.2 приведена температурна зависимость образцов антимонида инди , легированного марганцем, в температурной области ниже 0.6 К. Концентраци примеси равна 1,74-101Гсм 3.Figure 2 shows the temperature dependence of indium antimonide samples doped with manganese in the temperature range below 0.6 K. The impurity concentration is 1.74-101 Gcm 3.

0000

юYu

К)TO)

ю ю оy u

Температурна зависимость сопротивлени образца описываетс с энергией активации проводимости Е8 2,07-10 4 эВ, что позвол ет получить температурный коэффициент сопротивлени при температурах 0,3...0,1 К от 27 до 240 , что существенно больше, чем в работе (2), где а достигает величин 10 К 1. Благодар этому мощность, эквивалентна шуму криогенных микрокало- метров, снизитс , а разрешение рентгеновских спектрометров с их использованием увеличитс в 2,5-5 раз.The temperature dependence of the resistance of the sample is described with an activation energy of conductivity E8 of 2.07-10 4 eV, which allows one to obtain a temperature coefficient of resistance at temperatures of 0.3 ... 0.1 K from 27 to 240, which is significantly greater than in ( 2), where a reaches 10 K 1. Due to this, the power, equivalent to the noise of cryogenic micro-calometers, will decrease, and the resolution of X-ray spectrometers using them will increase 2.5-5 times.

Ч J 1H J 1

иууууГ Guy

Claims

1. A cryogenic microcalorimeter comprising a radiation absorbing target, a heat-sensitive element, thermal and electrical connections, a heat filter, characterized in that, in order to increase the sensitivity, the temperature-sensitive element is made of manganese doped indium antimonide.

2. Mikszhalorimegf according to claim 1, characterized in that the concentration of the dopant is in the range of 4.0 10-2.010.

x

Figure 1

f / vvvv

6W Tmk