Szcintillációs optikai mérőrendszer (3862)
A fejlesztéseink célja, hogy az anyagtudományi kutatások legújabb eredményeit optikailag aktív vékonyrétegek előállítására és karakterizálására felhasználjuk, azokból újgenerációs szcintillátorokat állítsunk elő. Az Anyagtudományi Laboratóriumban kialakított optikai helyiségben egy sötétkamrát építettünk, mely a szcintillációs vékonyrétegeink teszteléséhez egy szükségszerű feltétel, melyben akár egyfotonos folyamatok is háttérmentesen vizsgálhatók. A kamra könnyen nyitható/zárható a munkafolyamatok egyszerűsítése miatt, rendelkezik az elengedhetetlen elektromos, gáz és vákuumátvezetőkkel. A kamrában a különböző optikai és optomechanikai eszközök, detektorok, elektronika, spektrofotométer, stb. modulárisan és biztonságosan elhelyezhetők, összeépíthetők.
Mikrospektrométer (3914)
A szcintillátoranyagok fotolumineszcenciájának vizsgálatához UV fényforrásokat és mikro spektrofotométert használunk. Mind a gerjesztő, mind a lumineszcens fény vezetéséhez optikai kábelek, a fluoreszcenciamérésekhez esetében pedig egy speciális Y-kábel szükséges.
Tápegységek
Alacsony- és nagyfeszültségű stabilizált tápegységek a SiPM fotodetektorokhoz, valamint a spektrofotométer fényforrásaihoz.
Elektronikai alkatrészek
Nem önálló eszközök, viszont az elektronikai fejlesztéseink számára nélkülözhetetlen alkatrészek, melyek permanensen be vannak építve berendezéseinkbe.
Adatgyűjtő elektronika
A meglevő adatgyűjtő rendszerünk kiegészítő egységeként egy NIM-ECL konverter kártyát (a képen a legfelső) szereztünk be, valamint tervezzük egy NIM keret és alacsonyfeszültségű tápegység beszerzését is. Ez utóbbi a koincidenciamérésekben tervezett félvezető alapú spektrométerek tápegysége lesz.
Nyersanyagok
Fémfóliák (Goodfellow):
Hordozó üveglapok:
Integráló gömb
Szcintillátor minták hitelesített fényhozam-méréseihez elengedhetetlen egy professzionális fénykigyűjtő rendszer. A gömb két félgömbre bontható, így PMT detektorokkal is kompatibilis eszköz.
Integráló gömb (Thorlabs): 00048-2023
Laboratóriumi eszközök
Lumineszcens perovszkit minták szintéziséhez vegyi laboratóriumi felszerelés, mellyel a korábbi, elöregedett eszközpark modernizálása volt a célunk.
Kerámialapos keverő termosztát (AREC): 00217-2022
Zártkörös vízhűtéshez keringető szivattyú (Grundfos): 00745-2022
Fiókos fém rendező mintatároláshoz (Manutan): 00052-2023
Vegyszerálló laboratóriumi vákuumszivattyú: 00218-2022 (3862)
Fecskendőpumpa: tervezett
Fotoelektron-sokszorozó detektorok
A szcintillátorminták radiolumineszcenciájának eseményalapú vizsgálatához szükséges nagy erősítési tényezőjű fotoelektron-sokszorozó csövek (PMT). Előnyei a nagyon alacsony sötétzaj, alacsony időzítési bizonytalanság és nagy katódhatásfok. A beszerzett PMT detektorok kékben érzékenyek, melyek spektrálisan jól illeszkednek a legtöbbet vizsgált perovszkit minták emissziójához, viszont felmerült az igény a zöld/sárga tartományban érzékeny PMT-k alkalmazására is más kémiai összetételű perovszkit minták tanulmányozása érdekében. Emellett a kompaktabb, és nagyobb spektrális érzékenységű, de kisebb aktív felületű félvezető fotoelektron-sokszorozókat (SiPM) is beszereztünk, melyek több kísérleti berendezésünk alapjául szolgáltak eddig is. A jelenleg tervezett detektor-teleszkópunk alapja is SiPM szenzorok, melyek részben kis felületű (36 mm2), részben pedig szenzor-tömb (csempe), amely lehetőség szerint 2×2 és 8×8 darab 36 mm2 egységből áll majd.
PMT (Hamamatsu): 00128-2022
PMT (ET Enterprises): tervezett
SiPM (ONSemi 2×2): 00101-2022
SiPM (ONSemi 1×1): 00047-2022
SiPM (ONSemi 8×8): tervezett
SiPM (ONSemi 2×2): tervezett
Forgó anód
A perovszkit minták kristályszerkezeti karakterizáláshoz röntgen-diffraktométert (XRD) használunk, melynek speciális kopó alkatrésze az anód. Ezt időnként cserélni kell, és a projekt időtartama alatt időszerű volt az eszköz cseréje. Forgó anód (DPTA):
Szcintillátor referenciák
A projekt keretében fejlesztett perovszkit-alapú szcintillátorok optikai paramétereinek a forgalomban elérhető szcintillátorokéhoz történő összehasonlítása alapvető fontosságú a fejlesztéseink értékeléséhez. A szcintillátor referenciákat két csoportra oszthatjuk. Az egyik vékonyréteg szcintillátorok, melyek csak nagyon kevés anyagból gyárthatók le, a másik masszív szcintillátor tömbök, melyek viszont a jelenleg is fejlesztés alatt álló detektor-teleszkópok stopping detektorának az alapja.
Vékonyréteg szcintillátorok (GAGG, 100 µm): 00226-2022
Szcintillátor tömbök (CaF2, BGO, LYSO, 50x50x6 mm3) tervezett
Vákuumkamrák
A szcintillátormintákból felépített detektorok tesztelését valós magfizikai és dozimetriai kísérletekben is teszteltük. A mérésekhez alkalmas vákuumkamrákat terveztünk és építettünk, melyek rugalmasan átalakíthatók a különböző elrendezésekhez alkalmazkodva. Ilyen méréseket végeztünk az ATOMKI Tandetron és ciklotron gyorsítóinál, elsősorban részecske-spektroszkópiai és maghasadási folyamatok vizsgálata céljából. A közeljövőben tervezzük külföldi gyorsítólaboratóriumokban is alkalmazni az általunk fejlesztett detektorokat. Eddig két kamrát terveztünk, az egyik kifejezetten a koincidencia-mérésekhez illeszkedik, a másik pedig prototípus teleszkópok teszteléséhez. A kamrák rendelt alkaltrészekből külsős műhelymunka szolgáltatással épülnek meg.
Koincidencia-kamra (Ø100): 00109-2022, műhely: 00418-2022, 00599-2022
Tesztkamra (Ø160): 00053-2023, tervezett
Vákuumalkatrészek
A vákuumkamrákhoz és a gyorsítós kísérletekben használt nyalábcsatornákhoz különböző vákuumszerelvények szükségesek. Ezek az alkatrészek mobilizálhatók, többféle elrendezés részei lehetnek.
Szerelvények (KJL): 00327-2022
Szerelvények (VACOM): 00784-2022
Vákuumszivattyú (IDP scroll): 00224-2022 (3850)
Vákuummérő (Leybold penning): 00730-2022
Termosztáló eszközök
A szcintillátor minták optikai és fizikai tulajdonságainak hőmérséklet függvényében történő vizsgálatához külön fűtő és hűtő eszközöket tervezünk beszerezni.
Kerámia fűtőtest: tervezett
Piezo hűtőtest: tervezett