Физические процессы в сверхпроводящих туннельных детекторах ядерных излучений тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.01, доктор физико-математических наук Андрианов, Виктор Александрович

• Андрианов, Виктор Александрович
• доктор физико-математических наук
• 2011

Оглавление диссертации доктор физико-математических наук Андрианов, Виктор Александрович

Общая характеристика работы.

1. Актуальность темы.

2. Цель работы.

3. Основные положения, выносимые на защиту.

4. Новизна основных результатов.

5. Научная и практическая ценность работы.

6. Достоверность результатов.

7. Личный вклад автора.

8. Апробация результатов работы.

9. Структура и объем диссертации. Краткое содержание работы по

главам.

10. Публикации.

11. Список обозначений физических величин.

Глава 1. Введение в сверхпроводящие туннельные детекторы.

1.1. Принцип действия сверхпроводящих туннельных детекторов.

1.2. Амплитуда сигнала и энергетическое разрешение сверхпроводящих туннельных детекторов.

1.3 Энергетические ловушки.

1.4. Многократное туннелирование квазичастиц.

Глава 2. Методика эксперимента.

2.1. Методика изготовления туннельных детекторов.

2.1.1. Общие требования к разработке СТП-детекторов.

2.1.2. Тестовое устройство для испытания СТП-детекторов (чип).

2.1.3. Методика изготовления СТП-детекторов.

2.2. Экспериментальная аппаратура для изучения туннельных детекторов.

2.2.1. Держатель чипа. Электроконтакты.

2.2.2. Криогенная вставка в транспортный гелиевый дьюар.

2.2.3. Установка для изучения СТП-детекторов при температурах 1.3-4.2 К.

2.2.4. Измерительные электросхемы установки с гелиевым криостатом.

2.2.5. Электромагнитные наводки и помехи.

2.2.6. Экранировка магнитных полей.

2.2.7. Радиоактивные источники.

2.2.8. Программное обеспечение.

Глава 3. Вольт-амперные характеристики СТП детекторов.

3.1. Основные параметры ВАХ СТП-детекторов.

3.2. Подавление постоянного джозефсоновского туннельного тока магнитным полем.

3.3 Ступеньки Фиски.

3.3.1 Общие вопросы. Моды Фиски в квадратных СТП.

3.3.2. Моды Фиски в ромбических СТП-детекторах.

3.4. Сверхпроводящая щель в многослойном электроде. Теория Близости.

3.4.1. Теория близости (литературный обзор).

3.4.2. Зависимость ширины сверхпроводящей щели Дё от толщины слоя Al.

3.5. Квазичастичный туннельный ток.

3.5.1. Туннельный ток в теории БКШ.

3.5.2. ВАХ СТП-детекторов при Т=4.2 К (эксперимент).

3.5.3. ВАХ СТП-детекторов при Т-1.3 К (эксперимент).

3.5.4. Температурная зависимость туннельного тока.

3.6. Выводы.

Глава 4. Анализ сигналов СТП-детекторов.

4.1. Методика анализа сигналов.

4.2. Сигнал СТП-детектора (теория).

4.2.1. Амплитуда сигналов СТП-детекторов.

4.2.2. Временная форма сигналов СТП-детекторов.

4.3. Сигнал СТП-детекторов (эксперимент).

4.3.1. Амплитуда сигналов в асимметричном СТП-детекторе.

4.3.2. Временная форма сигналов СТП-детекторов.

Влияние обмена 2Д-фононами.

4.4. Улучшение параметров СТП-детекторов.

4.5. Выводы.

Глава 5. Собственная ширина линии и электронные шумы СТП-детекторов.

5.1. Собственная ширина линии СТП-детекторов.

5.1.1. Ширины линия в условиях многократного туннелирования квазичастиц. (Литературный обзор).

5.1.2. Временная зависимость туннельных шумов. Фононный вклад. (Литературный обзор).

5.1.3. Собственная ширина линии с учетом конкуренции электронного и дырочного каналов туннелирования. (общий случай).

5.2. Электронные шумы сверхпроводящих туннельных детекторов.

5.2.1. Спектр шумов туннельных детекторов.

5.2.2. Фильтрация сигнала. Эквивалентный шумовой заряд.

5.2.3. Фильтрация сигналов с помощью ЯС фильтров.

5.2.4 Анализ шумов реальных СТП-детекторов.

5.3. Выводы.

Глава 6. Диффузионная модель СТП-детектора.

6.1 .Основные экспериментальные данные относительно энергетического разрешения СТП-детекторов.

6.2. Основные физические процессы в СТП-детекторах.

6.2.1. Спектры поглощенной энергии. Вылет фотоэлектронов.

6.2.2. Пики вылета.

6.2.3. Образование начального пятна.

6.2.4. Схема основных процессов в СТП-детекторах.

6.3 Диффузионное уравнение движения неравновесных квазичастиц.

6.4. Историческая справка.

6.5. Диффузионная модель с краевыми потерями квазичастиц для СТП-детекторов с одним активным электродом квадратной формы.

6.5.1. Аналитическое решение для одного электрода (ОЛ. ЬиЬеп).

6.5.2 Модельные расчеты и форма спектральной линии для одного активного электрода.

6.6. Диффузионная модель для СТП-детекторов с двумя одинаковыми активными электродами прямоугольной формы.

6.6.1. Аналитическое решение системы двух дифференциальных уравнений для идентичных электродов (Ь. Раг1а1:о).

6.6.2 Модельные расчеты и форма спектральной линии для двух активных электродов.

6.7. Решение диффузионного уравнения численными методами.

6.7.1 Численное решение системы дифференциальных уравнений для ромбических электродов.

6.7.2 Модельные расчеты и форма спектральной линии для ромбических СТП-детекторов в практически важных случаях.

6.8. Сравнение расчетов по диффузионной модели с экспериментальными данными.

6.9. Выводы.

Глава 7. СТП-детекторы с пассивным электродом.

7.1. Принцип работы СТП-детекторов с пассивным электродом.

7.2. Конструкций СТП-детекторов с пассивным электродом.

7.3. Экспериментальные данные по СТП-детекторам с пассивным электродом.

7.3.1. Амплитудные спектры.

7.3.2. Зависимость сигнала детектора от напряжения смещения Va.

7.3.3. Форма спектральной линии в зависимости от размеров электродов.

7.3.4. Основные характеристики детекторов.

7.4. Простая модель однократного туннелирования.

7.5 Выводы.

Глава 8. Рекомбинация неравновесных квазичастиц. Нелинейность отклика

СТП-детектора в зависимости от энергии поглощенного кванта.

8.1. Методика эксперимента с рентгеновскими экранами и фильтрами.

8.2. Зависимость отклика СТП-детекторов от поглощенной энергии.

8.3. Диффузионная модель СТП-детектора с учетом собственной рекомбинации неравновесных квазичастиц.

8.4. Расчет формы спектральной линии.

8.5. Формула рекомбинационных потерь.

8.6. Оценки рекомбинационных потерь.

8.7. Нелинейность отклика как функция напряжения на детекторе.

8.8. О сигналах пассивного электрода.

8.8.1. Экспериментальные данные.

8.8.2.Анализ данных.

8.8.2.1. Многократное туннелирование квазичастиц.

8.8.2.2. Временная форма сигналов.

8.8.2.3. Фононный обмен.

8.8.2.4. Туннелирование квазичастиц из области ловушки.

8.8.3. Способы ослабления сигналов пассивного электрода.

8.9. Выводы.

Глава 9. Оптимизация конструкции СТП-детекторов.

9.1. Сверхпроводящая щель.

9.2. Влияние толщины верхнего электрода на непрерывный фон в спектрах СТП-детекторов.

9.3 Энергетическое разрешение.

9.3.1. Теоретическая модель.

9.3.2. Размер электрода и электронные шумы.

9.3.3. Уменьшение рекомбинационного уширения.

9.3.4 Экспериментальные данные.

9.3.5. Скорости туннелирования и потерь.

9.3.6. Температурные зависимости скоростей туннелирования и потерь.

9.3.7. Ширина линии СТП-детекторов в зависимости от энергии кванта.333 9.4. Выводы.

Глава 10. Стриповые детекторы на базе сверхпроводящих туннельных

Переходов.

10.1. Введение.

10.2. Математическая постановка задачи (2Б-модель).

10.3. Стриповые детекторы с потерями неравновесных квазичастиц на боковых гранях.

10.3.1. Аналитическое решение при Я*=0.

10.3.2. Результаты 2Б-расчетов стриповых детекторов с потерями на боковых гранях.

10.4. Калибровка по энергии. Форма спектральной линии.

10.5. Стриповые детекторы с рекомбинационными потерями неравновесных квазичастиц.

10.6. Оценки влияния краевых и рекомбинационных потерь квазичастиц в реальных конструкциях.

10.7. Выводы.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Физические процессы в сверхпроводящих туннельных детекторах ядерных излучений»

1. Актуальность темы

Детекторы, основанные на использовании сверхпроводящих туннельных переходов (СТП-детекторы), обладают рекордным энергетическим разрешением, более чем на порядок превышающим разрешение традиционных полупроводниковых детекторов. Низкий энергетический порог позволяет регистрировать кванты излучения или частицы в широком диапазоне энергий от десятков кэВ до долей электрон-вольта. Иными словами данные детекторы могут быть использованы для регистрации мягкого рентгеновского, ультрафиолетового, оптического и даже инфракрасного излучения.

С помощью СТП-детекторов можно регистрировать Р-частицы, осколки деления и другие ядерные частицы (например, гипотетические частицы темной материи) при условии, что их энерговыделение не превышает -100 кэВ. СТП-детекторы могут быть использованы в прецизионной гамма-, рентгеновской и ультрафиолетовой спектроскопии, в рентгеновской и оптической астрономии, для регистрации тяжелых биомолекул, для работы с мощными пучками излучения и в других приложениях. В связи с этим, работы по изучению и разработке СТП-детекторов являются актуальными и важными.

СТП-детекторы являются принципиально новыми устройствами, не реализованными ранее. Изучение таких устройств позволяет получить новые данные относительно поведения неравновесных квазичастиц и фононов, возникающих в сверхпроводниках при поглощении в них квантов излучения или частиц. СТП-детекторы имеют многослойную структуру электродов и являются удобными объектами для детального изучения эффектов теории близости.

Формирование сигнала и собственные шумы данных детекторов являются результатом взаимовлияния ряда процессов и представляют самостоятельный научный интерес. Обеспечение оптимальных условий работы СТП-детекторов требует выполнения целого ряда условий, что имеет как общее, так и прикладное значение.

2 Цель работы

Целью настоящей работы является изучение физических процессов и разработка основ создания сверхпроводящих туннельных детекторов ядерных излучений с многослойной структурой электродов, реализующих принцип энергетических ловушек для квазичастиц.

3. Основные положения, выносимые на защиту

1. Разработка и экспериментальные исследования пробных образцов туннельных детекторов с многослойной структурой электродов, в том числе, детекторов с трехслойным электродом АШЬЛЧЫМ, обеспечивающим условия направленной диффузии квазичастиц к туннельному барьеру, и детекторов с пассивными электродами А1/ЫЬ и Т5ЛМЬ. Исследования детекторов со структурой ТШЬ/А^АЮх/АШЬ/ЫЬ]^, имеющих энергетическое разрешение 90 эВ на рентгеновской линии 6 кэВ, что в ~ 1.7 раза лучше разрешения кремниевых полупроводниковых детекторов.

2. Анализ временной формы сигналов и собственных шумов СТП-детекторов, учитывающий конкуренцию электронного и дырочного каналов туннелирования и режим многократного туннелирования квазичастиц. Получение аналитического выражения для собственной ширины линии. Вывод о том, что конкуренция каналов туннелирования ведет к заметному уширению линии СТП-детекторов.

Расчет допустимых значений электрических параметров СТП-детекторов, обеспечивающий заданный уровень электронных шумов (например, 80 эВ, 40 эВ и т.д.).

3. Разработка диффузионной модели туннельных детекторов, учитывающей двумерное диффузионное движение квазичастиц, их туннелирование и гибель, как в объеме электрода, так и вблизи боковых граней, в том числе для электродов ромбической формы. Анализ энергетического разрешения детекторов, в условиях зависимости сигнала от координаты поглощения кванта (неоднородное уширение). Расчет формы спектральной линии для детекторов, имеющих различную форму электродов. Сравнение расчетов с экспериментальными данными.

4. Экспериментальные исследования зависимости амплитуды сигнала СТП-детектора от энергии поглощенного кванта, проведенные методом рентгеновской флюоресценции. Обнаружение сильной нелинейности отклика детектора, обусловленной собственной рекомбинацией неравновесных квазичастиц.

5. Разработка диффузионной модели СТП-детекторов с учетом рекомбинационных потерь. Согласованное описание, как формы спектральной линии детектора, так и нелинейной зависимости амплитуды сигнала от энергии поглощенного кванта. Вывод о том, что собственная рекомбинация неравновесных квазичастиц является одним из основных механизмов деградации энергетического разрешения. Формула для оценки вклада рекомбинационных потерь в сигнал детектора.

6. Результаты экспериментальных исследований СТП-детекторов со структурой Т1/ТЧЬ(1)/А1,А10Х/А1(2)/ЫЬ(2)ЛЧЬ1Ч: Оптимизация конструкции детекторов с точки зрения улучшения энергетического разрешения и улучшения качества спектров.

7. Создание двумерной диффузионной модели стриповых позиционно-чувствительных СТП-детекторов. Анализ влияния краевых и рекомбинационных потерь квазичастиц на амплитуды сигналов и их зависимость от координаты поглощения кванта в поперечном направлении. Анализ уширения спектральной линии и искажения ее формы.

4. Новизна основных результатов

1. Исследованы СТП-детекторы с многослойной структурой электродов (АШЬ/А1,А10Х/А1/ЫЬ/М>К) и ™Ь/А1,АЮх/А1/1МЬ/1\[Ь]у|, в которых основной поглощающий электрод состоял из трех слоев: А1/ЫЬ/(№>1Ч), а противоположный электрод содержал два слоя А1/№> или Т1/1ЧЬ, где слои-ловушки А1 или Т1 имели меньшую ширину сверхпроводящей щели и обеспечивали быстрое поглощение неравновесных квазичастиц. Такие детекторы получили название СТП-детекторов с пассивным электродом. Лучшее энергетическое разрешение составило 90 эВ для линии 6 кэВ.

2. Впервые рассмотрено подавление джозефсоновского поля внешним магнитным полем и структура мод Фиски в СТП-детекторах, имеющих электроды ромбической формы.

3. Впервые рассмотрены собственные шумы СТП-детекторов в режиме многократного туннелирования и при конкуренции электронного и дырочного каналов туннелирования. Получено математическое выражение для собственной ширины линии. Проведен анализ электронных шумов СТП-детекторов; определены допустимые области значений электрических параметров, обеспечивающие различные уровни энергетического разрешения (например, вклад электронных шумов 80 эВ, 40 эВ и т.д.).

4. Впервые разработана диффузионная модель туннельных детекторов, имеющих ромбическую форму электродов. Проведены расчеты сигналов детектора для различных координат поглощения кванта. Показано, что потери квазичастиц вблизи боковых граней электродов приводят к уменьшению амплитуды сигналов и вызывают заметное ухудшение энергетического разрешения детектора (неоднородное уширение), в том числе в режиме многократного туннелирования квазичастиц. Проведено сравнение формы спектральной линии для детекторов, имеющих различную форму электродов. Впервые показано, что электроды, имеющие «юбки», т.е. области вдоль внешнего периметра без непосредственного контакта с туннельным барьером, вызывают сильную деградацию энергетического разрешения детекторов.

5. Для детекторов с пассивным Т1/ЫЬ-электродом обнаружена сильная нелинейность отклика детектора, обусловленная собственной рекомбинацией неравновесных квазичастиц.

6. В рамках диффузионной модели рассмотрено влияние рекомбинационных потерь на сигнал СТП-детектора. Впервые дано согласованное описание, как формы спектральной линии детектора, так и зависимости амплитуды сигнала от энергии поглощенного кванта. Показано, что собственная рекомбинация неравновесных квазичастиц является одним из основных механизмов деградации энергетического разрешения. Предложена простая формула для оценки вклада рекомбинационных потерь в сигнал детектора.

7. Для детекторов Т1/ЫЬ(1)/А1,А10Х/А1(2)/ЫЬ(2)/Ь^ были изучены амплитуды сигналов и спектральная ширина линии в зависимости от площади и толщины электродов, приложенного напряжения и рабочей температуры. Показано, что увеличение толщин слоев N5(1) и 1ЧЬ(2) ведет к улучшению характеристик детекторов. В частности, увеличение толщины верхнего электрода увеличивает эффективность детектора, уменьшает уровень фона и снижает нелинейность отклика детектора. Увеличение толщины слоя №>(1) ослабляет нежелательный сигнал нижнего пассивного электрода. 8. Проведено теоретическое рассмотрение полосковых (стриповых) позиционно-чувствительных СТП-детекторов. На основе двумерной диффузионной модели рассмотрено влияние краевых и рекомбинационных потерь квазичастиц на сигнал детектора и на ширину и форму спектральной линии. Показано, что зависимость амплитуды сигналов от координаты поглощения кванта в поперечном направлении ведет к деградации энергетического разрешения.

5. Научная и практическая ценность работы

На основе двумерной диффузионной модели рассмотрены основные механизмы, определяющие формирование сигнала СТП-детекторов. Показано, что такие процессы, как собственная рекомбинация квазичастиц и потери квазичастиц в области периметра электродов, приводят к ухудшению энергетического разрешения. Проведено сравнение модели с экспериментом. Определены условия, позволяющие ослабить влияние этих процессов.

Впервые рассмотрены собственные шумы СТП-детекторов в условиях конкуренции электронного и дырочного каналов туннелирования.

Проведены экспериментальные исследования СТП-детекторов с пассивным электродом. Для детекторов структурой Т1/ЫЬ/А1,А10Х/А1/ЫЬ/ЫЬ'Ы, в которой электрод Т1/№> является пассивным, получено энергетическое разрешение на уровне 90 эВ на линии 6 кэВ, что в -1.7 раза лучше разрешения полупроводниковых детекторов.

Впервые проведено теоретическое рассмотрение стриповых позиционно-чувствительных СТП-детекторов на основе двумерной диффузионной модели. Рассмотрено влияние краевых и рекомбинационных потерь квазичастиц на ширину и форму спектральной линии.

Результаты работы могут быть использованы при создании как отдельных СТП-детекторов, так и матриц СТП-детекторов, работающих в оптическом, ультрафиолетовом или рентгеновском диапазонах. Полученные данные являются основой для разработки стриповых позиционно-чувствительных СТП-детекторов. Результаты исследований могут быть использованы в НИКЯФ МГУ, на Физическом факультете МГУ, в Физическом институте им. П.Н. Лебедева (ФИАН) РАН, в Институте радиотехники и электроники (ИРЭ) РАН, в Национальном исследовательском ядерном университете (МИФИ), в Объединенном институте ядерных исследований (ОИЯИ Дубна), в Национальном исследовательском центре «Курчатовский институт».

6. Достоверность результатов.

Достоверность результатов диссертации подтверждается повторяемостью или "близостью экспериментальных данных, полученных в различных сериях измерений и для подобных образцов. Экспериментальные данные и их анализ подтверждаются опубликованными данными других авторов в тех случаях, когда сравнение оказывается возможным. Состоятельность физических моделей, предложенных автором, подтверждается согласием проведенных им расчетов с экспериментом. Экспериментальные-результат-ы—и—предложенные-физические-модели-обсуждались—наряде отечественных и зарубежных конференций, в том числе на устных докладах автора.

7. Личный вклад автора

Основные результаты, представленные к защите, получены непосредственно автором или при его определяющем участии.

Первоначальная постановка задачи по исследованию и разработке прецизионных детекторов на основе сверхпроводящих туннельных переходов принадлежит профессору B.C. Шпинелю. В период с 1998 по 2002 г. была открыта госбюджетная тема по исследованиям криогенных детекторов, руководителями темы являлись профессор B.C. Шпинель и с 2000 г. автор настоящей диссертации. В период с 1999 по 2002 автор являлся исполнителем двух грантов РФФИ по тематике «Создание криогенных туннельных детекторов ядерных излучений .». Под руководством автора выполнены две дипломные работы на Физическом факультете МГУ им. М.В. Ломоносова.

Вклад автора в основные этапы работы: 1. Экспериментальная установка: Разработаны чертежи и проведено изготовление гелиевого криостата с вакуумной камерой й сверхпроводящим соленоидом. Изготовлена измерительная вставка в транспортный гелиевый дьюар. Собрана система откачки паров гелия.

Создана система цифровой записи вольтамперных характеристик и временных разверток сигналов СТП-детекторов, разработано необходимое программное обеспечение. Вклад автора в перечисленные работы является основным.

2. Экспериментальные исследования СТП-детекторов до 2002 г., в том числе детекторов с простой структурой (ТЧЬ/А1,АЮХ/А1/МЬ) и детекторов с пассивным электродом А1/ЫЬ проводились совместно с сотрудниками ОЯСМ НИИЯФ МГУ М.Г. Козиным и И.Л. Ромашкиной.

Анализ временной формы сигналов, разработка теоретических моделей и сравнение с экспериментом были выполнены при основном вкладе автора.

3. Экспериментальные исследования СТП-детекторов со структурой Т1/ЫЬ/А1,АЮх/А1/№>/ЫЬ'Ы, имеющих пассивный электрод Т1/ЫЬ, проводились автором самостоятельно. Автору принадлежит основной вклад в экспериментальные исследования эффектов собственной рекомбинации неравновесных квазичастиц, в изучение нелинейности отклика детектора в зависимости от энергии кванта и в анализе данных на основе диффузионных моделей. Автором выполнены исследования по оптимизации параметров СТП-детекторов с Т1-подслоем и проведен анализ остаточных сигналов пассивного электрода.

4. Разработка двумерной диффузионной модели для одиночных и стриповых СТП-детекторов проводилась в соавторстве с снс Факультета вычислительной математики и кибернетики МГУ В.П. Горьковым. Автор имеет основной вклад в постановку задачи, в определение исходных параметров счета, в анализе расчетных данных, сравнении расчета с экспериментом и подготовке материалов к печати.

5. Анализ собственных шумов СТП-детекторов был выполнен совместно с профессором МИФИ В.В. Самедовым. Автор имеет основной вклад в постановку задачи, анализ полученных выражений, расчет зависимости собственных шумов от напряжения на детекторе и в подготовке материалов к печати.

8. Апробация результатов работы.

Основные результаты работы в период 1993-2010 г. докладывались на 9 Российских конференциях по ядерной физике и 8 международных конференциях по низкотемпературным детекторам (ЬТО-7 - 13), а также на нескольких международных конференциях по физике твердого тела. Работы были представлены автором в виде устных и стендовых докладов.

9. Структура и объем диссертации. Краткое содержание работы по главам.

Диссертация состоит из Краткой характеристики работы, 10 глав и Заключения, которое содержит основные результаты и выводы работы. Диссертация содержит 385 страниц, в том числе 157 рисунков и 15 таблиц.

В краткой характеристике работы обоснована актуальность работы, сформулирована ее цель, указаны основные положения, выносимые на защиту, и новизна полученных результатов. Приводится краткое содержание диссертационной работы по главам.

В первой главе излагается принцип работы СТП-детекторов, даются оценки собственного энергетического разрешения, рассматривается режим многократного туннелирования квазичастиц и идея энергетической ловушки. В заключение ставится задача настоящей работы.

Во второй главе излагается методика эксперимента. Сформулированы требования к образцам СТП-детекторов, описана методика их изготовления и дается описание экспериментального чипа. Приводится описание криогенной и электронной аппаратуры.

В третьей главе даны результаты исследований вольт-амперных характеристик СТП-детекторов. Рассмотрены вопросы отбора образцов-детекторов по электрическим параметрам. Рассмотрены вопросы подавления постоянного джозефсоновского тока магнитным полем, в том числе в нестандартной геометрии при ромбической форме электродов. Рассмотрены моды Фиски и их ослабление магнитным полем. В заключении рассмотрен вид реальных вольт-амперных характеристик при низких температурах, Т ~ 1.3 К, определяющих уровень электронных шумов СТП-детекторов. Общим результатом данного раздела является определение комплекса требований к условиям эксперимента и качеству образцов, обеспечивающих успешную работу туннельных детекторов.

Четвертая глава посвящена анализу временной формы сигналов СТП-детекторов. Приводятся общие выражения для режима многократного туннелирования, из которых следует, что временная форма сигналов описывается суммой 2-х экспоненциальных членов. Проводится анализ экспериментальных данных относительно временной формы сигналов для ряда детекторов, имеющих простую структуру электродов. Идеология работы состояла в параллельном анализе сигналов, возникающих при поглощении квантов в верхнем и в нижнем электродах детектора. Продемонстрировано образование импульсных сигналов отрицательной полярности в СТП-детекторах с асимметричным туннельным переходом (А, Ф Д2). Обнаружено, что существенный вклад в сигнал может вносить перераспределение первоначального возбуждения между электродами детектора посредством обмена 2Д-фононами. В заключении главы сформулирована концепция многослойного электрода А1/1ЧЬ/МЬМ, в котором реализуются условия для направленной диффузии неравновесных квазичастиц к туннельному барьеру.

В пятой главе рассмотрены электронные шумы и собственная ширина линии СТП-детекторов. Для электронных шумов приведены общие формулы и выполнены расчеты электрических параметров туннельных переходов, обеспечивающих заданный уровень электронных шумов в энергетических единицах. Для собственной ширины линии впервые рассмотрен общий случай, учитывающий как многократное туннелирование квазичастиц, так и конкуренцию электронных и дырочных каналов туннелирования. Показано, что конкуренция каналов туннелирования приводит к дополнительному уширению спектральной линии.

В шестой главе представлены экспериментальные спектры, полученные для ряда СТП-детекторов, которые демонстрирует сильное уширение спектральной линии. С учетом этих данных проводится анализ основных физических процессов, происходящих в электродах после поглощения кванта, и рассматривается их влияние на спектральную линию. Далее формулируется двумерная диффузионная модель туннельного детектора, которая учитывает диффузионное распространение облака неравновесных квазичастиц по объему электрода, туннелирование квазичастиц и их гибель, а также дополнительный канал гибели квазичастиц вблизи периметра электрода. Проводится подробное рассмотрение различных решений данной задачи: для одного активного электрода прямоугольной формы, для двух активных электродов (режим многократного туннелирования), а также численный расчет спектральной линии для детекторов ромбической формы, исследованных в настоящей диссертации. Приводятся модельные расчеты формы спектральной линии для ряда типичных случаев. Проводится сравнение расчетов с экспериментальными спектрами. Основной вывод данного раздела состоит в том, что потери квазичастиц на боковых гранях электродов приводят в зависимости амплитуды сигнала от координаты поглощения кванта и, следовательно, к сильному уширению (неоднородному) спектральной линии. Характерные особенности данной модели подтверждаются в эксперименте.

В седьмой главе рассматриваются экспериментальные данные, полученные при изучении СТП-детекторов с пассивным (killed) электродом. Исследовано 2 типа детекторов: детекторы с пассивным AI/Nb-электродом, которые описывались формулой Al/Nb/Al,A10x/Al/Nb/NbN, и детекторы с пассивным Ti/Nb-электродом Ti/Nb/Al(l),A10x/Al/Nb/NbN. Основные данные были получены для детекторов с Ti-подслоем. СТП-детекторы с пассивным электродом имеют 2 основных преимущества по сравнению с детекторами, работающими в режиме многократного туннелирования: они позволяют ослабить влияние краевых потерь квазичастиц и исключают дублирование сигнала, возникающее как результат примерно одинакового поглощения рентгеновских квантов в обоих электродах. Кроме того, такие детекторы представляют собой более простые устройства с точки зрения анализа физических процессов, протекающих в детекторе, поскольку надо учитывать только один электрод. Амплитуда сигналов и ширина спектральная линии были изучены в зависимости от приложенного напряжения и площади электродов. Достигнуто энергетическое разрешение на уровне 90 эВ на линии 6 кэВ, что примерно в 1.7 раза лучше, чем в кремниевых полупроводниковых детекторах.

Восьмая глава посвящена рекомбинационным эффектам в СТП-детекторах. С помощью метода рентгеновской флюоресценции изучена зависимость сигнала детектора от энергии поглощенного кванта. Обнаружена сильная нелинейность отклика детектора, обусловленная собственной рекомбинацией неравновесных квазичастиц. Для интерпретации данных развита диффузионная модель с учетом квадратичного члена собственной рекомбинации квазичастиц. Дано согласованное описание, как формы спектральной линии детектора, так и зависимости амплитуды сигнала от энергии поглощенного кванта. Показано, что собственная рекомбинация квазичастиц и краевые потери дают сравнимые вклады в уширение линии. Предложено простое аналитическое выражение для анализа рекомбинационных потерь. Экспериментально исследована зависимость рекомбинационных потерь от напряжения на детекторе. В заключительной части главы рассмотрена природа остаточного сигнала, возникающего при поглощении квантов в пассивном электроде. Сигнал пассивного электрода изучен в зависимости от приложенного напряжения, энергии поглощенного кванта и толщины электродов. Рассмотрено три возможных механизма возникновения данных сигналов. Показано, что увеличение толщины пассивного электрода является эффективным средством ослабления этих сигналов.

В девятой главе были рассмотрены вопросы оптимизации конструкции СТП-детекторов с пассивным электродом. Для этого была исследована серия детекторов Т1ЛЧЬ(1)/А1,АЮх/А1(2)/Тч1Ь(2)/НЬК, имевших различные толщины слоев 1МЬ в верхнем и нижнем электродах, а также толщину слоя А1(2). Амплитуда сигналов и спектральная ширина линии были изучены в зависимости от приложенного напряжения и рабочей температуры. Показано, что наибольшая амплитуда сигнала и наилучшее энергетическое разрешение достигается при напряжениях, соответствующих разности щелей электродов, Ус1 «(ДА-А,)/е . Увеличение толщин слоев N5(1) и №)(2) ведет к улучшению характеристик детекторов. В частности, увеличение толщины верхнего электрода увеличивает эффективность детектора, уменьшает уровень фона и снижает нелинейность отклика детектора. Увеличение толщины слоя N5(1) ослабляет нежелательный сигнал нижнего электрода. Вместе с тем, было обнаружено, что увеличение толщины верхнего электрода ведет к уменьшению скорости туннелирования, что препятствует дальнейшему уменьшению ширины линии. Показано, что ширина линии определяется 4-мя вкладами. Первый, это собственная ширина линии, ее вклад невелик и составляет примерно 10 эВ. Второй вклад дает неоднородное уширение линии, обусловленное зависимостью амплитуды сигнала от координаты поглощения кванта вследствие рекомбинационных и краевых потерь квазичастиц. Третий вклад в ширину - это электронный шум. Четвертый - уширение линии вследствие несовершенства методики измерений. Результирующая ширина линии определяется, в первую очередь, неоднородным уширением и вкладом электронных шумов. В работе предложены направления исследований по дальнейшему уменьшению ширины спектральной линии.

Десятая глава посвящена теоретическому анализу альтернативной конструкции туннельных детекторов, так называемых стриповых детекторов на основе 2-х туннельных переходов. Данные детекторы являются позиционно-чувствительными детекторами, которые позволяют определять как энергию, так и координату, поглощенного кванта. Развита двумерная диффузионная модель стрипового СТП-детектора, учитывающая влияние краевых и рекомбинационных потерь квазичастиц в полоске-поглотителе. Показано, что данные потери ведут к зависимости сигналов детектора от координаты поглощения кванта в поперечном направлении и вызывают уширение и искажение формы спектральной линии.

10. Публикации

На тему диссертации опубликовано 54 работ, из них 22 статьи. (13 научных статей опубликовано в журналах, определенных ВАК или входящих в международные системы цитирования). Ниже приводится список основных журнальных статей, опубликованных автором по теме диссертации.

1. Шпинель B.C., Андрианов В.А., Козин М.Г. Состояние работ в области криогенных детекторов // Известия РАН. сер. физ. 1995. Т. 59. №11. С. 2-20.

2. Андрианов В.А., Козин М.Г., Нефедов Л.В., Ромашкина И.Л., Сергеев С.А., Шпинель B.C. Изучение сверхпроводящих туннельных переходов Nb/Al/A10x/Nb для детектирования мягкого рентгеновского и у излучения // Известия РАН. Сер. Физ. 1996. Т. 60. № U.C. 184-191.

3. Andrianov V.A., Abramova I.V., Koshelets V.P., Kozin M.G., Romashkina I.L., Sergeev S.A., Shpinel V.S. STJ-detector charge output: bias voltage and applied magnetic field dependence. // Proceedings of 7-th International Workshop on Low Temperature Detectors (LTD-7), edited by S. Cooper, Munich, 1997, P. 71-72.

4. Андрианов B.A., Козин M.Г., Сергеев С.А., Шпинель B.C., Абрамова И.В., Кошелец В.П. Туннелирование неравновесных квазичастиц, возбуждаемых рентгеновскими квантами в несимметричном ссверхпроводящем туннельном детекторе. // Физика низких температур. 1997. Т. 23. № 11. С. 1187-1194.

5. Andrianov V.A., Gorkov V.P., Romashkina I.L., Kozin M.G., Romashkina I.L., Sergeev S.A., Shpinel V.S., Dmitriev P.N., Koshelets V.P. Diffusion and back tunneling effects on the energy resolution of superconducting tunnel junction detectors. // Proceedings of the European Conference on Energy Dispersive X-ray Spectrometry. 1998. Bologna, Italy, ed. J.E. Fernandez and A. Tartari. P.81-85.

6. Andrianov V.A., Dmitriev P.N., Koshelets V.P., Kozin M.G., Romashkina I.L., Sergeev S.A., Shpinel V.S. Back tunneling and phonon exchange effects in superconducting tunnel junction X-ray detectors. // Physica B. 1999. V. 263-264. P. 613-616.

7. Андрианов B.A., Горькое В.П., Козин М.Г., Ромашкина И.Л., Сергеев С.А., Шпинель B.C., Дмитриев П.Н., Кошелец В.П. Электронные и фононные эффекты в сверхпроводящих туннельных детекторах рентгеновского излучения. // Физика Твердого тела. 1999. Т.41, №7. С. 1168-1175.

8. Andrianov V.A., Dmitriev P.N., Koshelets V.P., Kozin M.G., Romashkina I.L., Sergeev S.A., Shpinel V.S. Phonon effects in STJ X-ray detectors. // Nucl. Instr. and Meth. in Phys. Res. A. 2000. V. 444. P. 19-22.

9. Andrianov V.A., Dmitriev P.N., Koshelets V.P., Kozin M.G., Romashkina I.L., Sergeev S.A. STJ X-Ray Detectors with Killed Electrode.// AIP Conf. Proc. 2002. V. 605. P. 161-164.

10. Andrianov V.A., Gorkov V.P. Numerical Calculations of Diffusion Effects in STJ-Detectors. // AIP Conf. Proc. 2002. V. 605. P. 39-42.

11. Samedov V. V., Andrianov V.A. Fluctuations of STJ-Detector Signal due to Competition of Electron and Hole Tunneling Channels. // AIP Conf. Proc. 2002. V. 605. P. 47-50.

12. Андрианов В.А., Горькое В.П. Диффузионная модель детекторов на основе сверхпроводящих переходов. // Прикладная математика и информатика. 2004. № 19. С. 5-20.

13. Andrianov V.A., Filippenko L.V., Gorkov V.P., Koshelets V.P. Quasiparticle Recombination in STJ X-ray detectors. // Nucl. Instr. and Meth. in Phys. Res. A. 2006. V. 559. P. 683-685.

14. Andrianov V.A., Filippenko L.V., Gorkov V.P., Koshelets V.P. Recombination losses in STJ X-ray detectors with killed electrode. // Journal of Physics: Conference Series 2006. V. 43.P. 1311-1314.

15. Андрианов В.А., Горькое В.П., Кошелец В.П., Филиппенко J1.B. Рекомбинация квазичастиц в сверхпроводящих туннельных детекторах рентгеновского излучения // Измерительная техника. 2006. N8. С. 59-64.

16. Андрианов В.А., Горькое В.П., Кошелец В.П., Филиппенко J1.B. Сверхпроводящие туннельные детекторы рентгеновского излучения. Вопросы энергетического разрешения. // Физика и техника полупроводников. 2007. Т.41, №2. С. 221-228.

17. Andrianov V.A., Filippenko L.V., Gorkov V.P., Koshelets V.P. Bias Voltage Dependence of Quasiparticle Recombination in STJ Detectors with Killed Electrode. // J. of Low Temp. Phys. 2008. V. 151. P. 287-291.

18. Andrianov V.A., Gorkov V.P. Quasiparticle Edge Losses in Double STJs Strip X-Rays Detectors. //J. of Low Temp. Phys. 2008. V. 151. P. 327-332.

19. Андрианов B.A., Горьков В.П. Энергетическое разрешение стриповых сверхпроводящих детекторов с двумя туннельными переходами. // Известия РАН Серия Физическая. 2008. Т.72, № 6. С. 793-797.

20. Andrianov V.A., Gorkov V.P. Quasiparticle Self-Recombination in Double STJs Strip X-ray Detectors. AIP Conference Proceedings. 2009. V. 1185. P. 465-468.

21. Горьков В.П., Андрианов В.А. Двумерная модель стрипового детектора с двумя туннельными переходами. // Прикладная математика и информатика. 2010. № 36. С. 25-36.

22. Андрианов В.А., Кошелец В.П., Филиппенко J1.B. О сигнале пассивного электрода в рентгеновских детекторах на базе сверхпроводящих туннельных переходов. ФТТ, 2011, Т. 53, №8, С. 1466-1472.

Заключение диссертации по теме «Приборы и методы экспериментальной физики», Андрианов, Виктор Александрович

10.7. Выводы.

Разработана диффузионная модель двумерного стрипового СТП-детектора, учитывающая краевые потери квазичастиц на границах поглощающей полоски, конечную эффективность захвата квазичастиц в области туннельных переходов, а также потери неравновесных квазичастиц за счет собственной рекомбинации.

В случае нулевых рекомбинационных потерь получены аналитические выражения для сигналов детектора. Решение определяется следующими параметрами: отношением сторон поглощающей полоски а/Ь; отношением длины полоски к длине диффузии а/Л, параметром эффективности ловушки туннельного перехода Ь и параметром краевых потерь g.

Проведены модельные расчеты, показывающие, что краевые потери приводят к зависимости сигналов детектора и поперечной координаты поглощения кванта уо. Эти потери приводят к ухудшению энергетического разрешения стриповых СТП детекторов. Спектральная линия приобретает асимметричную форму с «завалом» в сторону меньших энергий. Ширина линии определяется параметром g.

Рассмотрение влияния собственной рекомбинации проведено численными методами. Показано, что действие рекомбинации в целом аналогично действию краевых потерь. Рекомбинация приводит к уменьшению сигналов 0 и 2г и суммарного сигнала Ох- Также как и краевые потери, учет рекомбинации приводит к зависимости сигнала от координаты поглощения кванта уо, при этом, большие значения сигналов регистрируются при поглощении квантов в центре полосы, и меньшие при поглощении вблизи её краев. Собственная рекомбинация вызывает уширение спектральной линии. Рекомбинационное уширение тем больше, чем больше ширина полоски-поглотителя и чем меньше начальный радиус оо

Краевые потери и рекомбинация оказывают слабое влияние на разностный сигнал Я(хо). Их действие аналогично введению дополнительных средних потерь увеличение отношения —). Зависимость разностного сигнала Я(хо) от поперечной Л координаты уо заметно слабее, чем для суммарного сигнала Это означает, что позиционная чувствительность стриповых детекторов ослабляется этими процессами заметно слабее, чем их энергетическое разрешение.

Проведены оценки влияния краевых потерь квазичастиц и собственной рекомбинации на сигналы СТП-детекторов для трех материалов полоски-поглотителя.

Показано, что краевые потери могут приводить к заметной деградации характеристик данных детекторов. Поэтому методика изготовления стриповых СТП-детекторов должна обеспечивать минимальный уровень гибели квазичастиц на боковых гранях поглотителей. Оценки вклада собственной рекомбинации показали, что для эпитаксиальных поглотителей вклад собственной рекомбинации невелик, уширение линии не превышает 0.5%. Для поликристаллических поглотителей влияние рекомбинации возрастает, особенно при регистрации квантов больших энергий в конструкциях, имеющих хороший акустический контакт с подложкой.

Заключение. Основные результаты, полученные в диссертации.

1. Разработка и экспериментальные исследования образцов туннельных детекторов с многослойной структурой электродов, в том числе, детекторов с трехслойным электродом А1ЛМЬ/МЬМ, обеспечивающим условия направленной диффузии квазичастиц к туннельному барьеру, и детекторов с пассивными электродами А1/ЫЬ и 'ПЛЧЬ. Исследования детекторов со структурой Т^Ь/А1,А10Х/А1/ЫЬ/ЫЬ1Ч, имеющих энергетическое разрешение 90 эВ на рентгеновской линии 6 кэВ, что в ~ 1.7 раза лучше разрешения кремниевых полупроводниковых детекторов.

2. Анализ временной формы сигналов и собственных шумов СТП-детекторов, учитывающий конкуренцию электронного и дырочного каналов туннелирования и режим многократного туннелирования квазичастиц. Получение аналитического выражения для собственной ширины линии. Вывод о том, что конкуренция каналов туннелирования ведет к заметному уширению линии СТП-детекторов.

Расчет допустимых значений электрических параметров СТП-детекторов, обеспечивающий заданный уровень электронных шумов (например, 80 эВ, 40 эВ и т.д.).

3. Разработка диффузионной модели туннельных детекторов, учитывающей двумерное диффузионное движение квазичастиц, их туннелирование и гибель, как в объеме электрода, так и вблизи боковых граней, в том числе для электродов ромбической формы. Анализ энергетического разрешения детекторов, в условиях зависимости сигнала от координаты поглощения кванта (неоднородное уширение). Расчет формы спектральной линии для детекторов, имеющих различную форму электродов. Сравнение расчетов с экспериментальными данными.

4. Экспериментальные исследования зависимости амплитуды сигнала СТП-детектора от энергии поглощенного кванта, проведенные методом рентгеновской флюоресценции. Обнаружение сильной нелинейности отклика детектора, обусловленной собственной рекомбинацией неравновесных квазичастиц.

5. Разработка диффузионной модели СТП-детекторов с учетом рекомбинационных потерь. Согласованное описание, как формы спектральной линии детектора, так и нелинейной зависимости амплитуды сигнала от энергии поглощенного кванта. Вывод о том, что собственная рекомбинация неравновесных квазичастиц является одним из основных механизмов деградации энергетического разрешения. Формула для оценки вклада рекомбинационных потерь в сигнал детектора.

6. Результаты экспериментальных исследований СТП-детекторов со структурой Т1/ЫЬ(1)/А1Д10Х/А1(2)/^Ь(2)/ЫЬ'Ы: Оптимизация конструкции детекторов с точки зрения улучшения энергетического разрешения и улучшения качества спектров.

7. Создание двумерной диффузионной модели стриповых позиционно-чувствительных СТП-детекторов. Анализ влияния краевых и рекомбинационных потерь квазичастиц на амплитуды сигналов и их зависимость от координаты поглощения кванта в поперечном направлении. Анализ уширения спектральной линии и искажения ее формы.

Список литературы диссертационного исследования доктор физико-математических наук Андрианов, Виктор Александрович, 2011 год

1. D. Twerenbold. Nonequilibrium model of the superconducting tunnel junction x-ray detector. // Phys. Rev. B. 1986. V.34. P. 7748-7759.

2. N.E. Booth, D.J. Golgie. Superconducting particle detectors // Supercond. Sci. Technol. 1996. V. 9. P. 493-516.

3. P.K. Day, H.G. Leduc, A. Goldin, T. Vayonakis, B.A. Mazin, S. Kumar, J. Gao, J. Zmuidzinas. Antenna-coupled microwave kinetic inductance detectors // Nuclear Instr. and Methods in Phys. Res. A. 2006. V. 559. P. 561-563.

4. N.E. Booth. Quasiparticle trapping and the quasiparticle multiplier. // Appl. Phys. Lett. 1987. V. 50. P. 293-295.

5. A.A. Голубов, M.A. Гуревич, М.Ю. Куприянов, С.В. Полонский. Эффект Джозефсона в туннельных SS'IS'S-структурах. // ЖЭТФ. 1993. Т. 103. С. 18511867.

6. А. Роуз-Инс, E. Родерик. Введение в физику сверхпроводников. //Издательство «Мир», Москва, 1972, 184 с.

7. S.B. Kaplan, C.C. Chi, D.N. Landberg, J.J. Chang, S. Jafarey, D.J. Scalapino. Quasiparticle and phonon lifetime in superconductors. // Phys. Rev. B. 1976. V. 14. P. 4854-4873.

8. S. Morohashi, S. Hasuo. Experimental investigations and analysis for high-quality Nb/Al-AlOx/Nb Josephson junctions. // J. Appl. Phys. 1987. V. 61. P. 4835-4849.

9. V.P. Koshelets, S.A. Kovtonyuk, I.L. Serpuchenko, L.V. Filippenko, A.V. Shchukin. High Quality Nb-AlOx-Nb Tunnel Junctions for Microwave and SFQ Logic Devices. // IEEE Transactions on Magnetics. 1991. V. 27. P. 3141-3144.

10. А. Бароне, Дж. Патерно. Эффект Джозефсона: Физика и применения. Москва «Мир» 1984. 649 с.

11. M.D. Fiske. Temperature and magnetic field dependence of the Josephson tunneling current. // Rev. Mod. Phys. 1964. V. 36. P. 221-222.

12. H. Kraus. Cryogenic detectors and their application to mass spectrometry.// Intern. J. of Mass Spectrometry. 2002. V. 215. P. 45-58.

13. N. Rando, S. Andersson, B. Collaudin, F. Favata, P. Gondoin, A. Peacock, M. Perryman, J. Verveer, P. Verhoeve, D. J. Goldie. First astronomical results from S-Cam. //Nucl. Instrum. and Methods in Phys. Res. A. 2000. V. 444. № 1-2. P. 441-444.

14. H. Kroger, L.N. Smith, D.W. Jillie. Selective niobium anodisation process for fabrication Josephson tunnel junctions. // Appl. Phys. Lett. 1981. V. 3. P. 280-282.

15. JI.B. Филиппенко. Интегральные сверхпроводниковые приемные структуры на основе высококачественных туннельных переходов. // Диссертация на соискание ученой степени кандидата физ.-мат. наук. ИРЭ РАН, Москва. 2009. 220 с.

16. П.Н. Дмитриев Разработка и исследования новых типов сверхпроводниковых туннельных переходов для приемных СВЧ устройств. Диссертация на соискание ученой степени кандидата физ.-мат. наук. ИРЭ РАН, Москва. 2009. 96 с.

17. М. П. Малков. Справочник по физико-техническим основам криогеники. // Москва. Энергоатомиздат. 1985. 432 с.

18. Д. Монтгомери. Получение сильных магнитных полей с помощью соленоидов. // Мир. Москва. 1971. 359 с.

19. B.C. Шпинель. Резонанс гамма-лучей в кристаллах. // Наука. Москва 1969. С. 81-86.

20. M.G. Kozin, V.A. Andrianov, l.L. Romashkina, Yu.D. Perfiliev, L.A. Kulikov Nonmagnetic X-ray Fe-55 Source. // Abstracts of 11-th International Workshop on Low Temperature Detectors (LTD-11). 2005. Tokyo, Japan. P.83.

21. Andrianov V.A., Filippenko L.V., Gorkov V.P., Koshelets V.P. Quasiparticle Recombination in STJ X-ray detectors. //Nucl. Instr. and Meth. in Phys. Res. A. 2006. V. 559. P.683-685.

22. Библиотека программ на Фортране, Дубна 1970. С. Д520-В524.

23. B.D. Josephson. Possible new effects in superconductive tunnelling. // Phys. Lett. 1962. V. 1. P.251-253.

24. Jl. Солимар. Туннельный эффект в сверхпроводниках и его применения. // Мир. Москва. 1974. 428 с.

25. Р. N. Dmitriev, А. В. Ermakov, A. G. Kovalenko, V. P. Koshelets, N. N. Iosad, А. А. Golubov, М. Yu. Kupriyanov. Niobium Tunnel Junctions with Multi-Layered Electrodes. // IEEE Trans, on Appl. Supercond. 1999. V. 9. P. 3970-3973.

26. C.L. Foden, N. Rando, A. van Dordrecht, A. Peacock, J. Lumley, C. Pereira. Possible observation of multiple-particle tunneling in niobium tunnel junctions // Phys. Rev. B. 1993. V. 47. P. 3316-3322.

27. B.A. Андрианов, М.Г. Козин, JI.B. Нефедов, И.Л. Ромашкина, С.А. Сергеев,

28. В.С.Шпинель. Изучение сверхпроводящих туннельных переходов Nb/Al/A10x/Nbдля детектирования мягкого рентгеновского и у излучения. // Известия РАН сер. Физическая, 1996. Т. 60. № 11. С. 184-191.

29. Физические величины. Справочник под редакцией И.С. Григорьева и Е.С. Мейлихова. Энергоатомиздат. Москва 1991. 800 с.

30. А.А. Golubov, Е.Р. Houwman. Quasiparticle relaxation rates in a spatially inhomogeneous superconductor. // Physica C. 1993. V. 205. P. 147-153.

31. R.L. Peterson. Sidelobe suppression in small Josephson junctions. // Cryogenics. 1991. V. 31. P. 132-135.

32. E.P. Houwman, J.G. Gijsbertsen, J. Flokstra, H. Rogalla. On the suppression of the sidelobes of the supercurrent in small Josephson tunnel junctions. // Physica C. 1991. V. 183. P.339-344.

33. J.G. Gijsbertsen. Superconducting tunnel junctions for X-ray detection. // PhD Thesis, University Twente. Netherlands. 1995. 178 p.

34. И.О. Кулик, И.К. Янсон. Эффект Джозефсона в сверхпроводящих туннельных структурах. «Наука». Москва. 1970. 273 с.

35. M.D. Fiske. Temperature and magnetic field dependence of the Josephson tunneling current. // Rev. Mod. Phys. 1964. V. 36. P. 221-222.

36. И.О. Кулик. К теории резонансных явлений при сверхпроводящем туннелировании. // ЖТФ. 1967. Т. 37. С. 157-164.

37. R.F. Broom, P. Wolf .Q factor and resonance amplitude of Josephson tunnel junctions. // Phys. Rev. B. 1977. V. 16. P. 3100-3106.

38. M. A. H. Nerenberg, P. A. Forsyth, Jr. A. Blackburn. Excitation of cavity modes in rectangular Josephson junctions. Hi. Appl. Phys. 1976. V. 47. P. 4148-4150.

39. Голубов A.A., Куприянов М.Ю., Лукичев В.Ф. Теория эффекта Джозефсона в туннельных структурах SNIS и SN1NS».// ФНТ. 1984. Т. 10. С.789-795.

40. A. Zehnder, Ph. Lerch, S. P. Zhao, Th. Nussbaumer, E. Kirk, H. R. Ott. Proximity effect in Nb/Al-A10x-Al/Nb superconducting tunnel junctions. // Phys. Rev. B. 1999. V. 59.1. P. 8875-8886.

41. G. Brammertz, A. Poelaert, A. A. Golubov, P. Verhoeve, A. Peacock, H. Rogalla. Generalized proximity effect model in superconducting bi- and trilayer films. // J. of Appl. Phys. 2001. V. 90. P. 355-364.

42. Abel Poelaert. «Superconducting tunnel junctions used as photon detectors» Ph.D. Thesis. University Twente. ISBN 90-36512867. Netherlands. 1999. 162 p.

43. G. Brammertz, A. A. Golubov, P. Verhoeve, R. den Hartog, and A. Peacock, H. Rogalla. Critical temperature of superconducting bilayers: Theory and experiment. // Appl. Phys. Lett. 2002. V. 80. P. 2955-2957.

44. B.B. Шмидт. Введение в физику сверхпроводников. // Москва. МЦНМО. 2000. С. 272-274.

45. R. A. Hijmering, P. Verhoeve, D. D. Е. Martin, A. G. Kozorezov, J. К. Wigmore, R. Venn, P. J. Groot, I. Jerjen. Efficiency of quasiparticle creation in proximized superconducting photon detectors. // J. of Appl. Phys. 2009. V. 105, P. 123906(1-7).

46. J. B. le Grand. X-ray response of superconductive tunnel junctions with trapping layer. Ph. D. Thesis. Utrecht. The Netherlands. 1995, 216 p.

47. A. Zehnder. Response of superconductive films to localized energy deposition. // Phys. Rev. B. 1995. V. 52. P. 12858-12866.

48. J. B. le Grand, J. Martin, R. P. Huebener, A. W. Hamster, G. C. S. Brons, J. Flokstra Quasiparticle relaxation rates in Nb/A10x/Nb tunnel junctions due to Abrikosov vortices. //J. Appl. Phys. 1997. V. 81. P.7413-7417.

49. R. Cristiano, L. Frunzio, R. Monaco, C. Nappi, S. Pagano. Investigation of subgap structures in high-quality Nb/A10x/Nb tunnel junctions. // Phys. Rev. B. 1994. V. 49. P. 429-440.

50. B.N. Taylor, E. Burstein. Excess currents in electron tunneling between superconductors. // Phys. Rev. Lett. 1963. V. 10 P. 14-17.

51. J.R. Schrieffer, J.W. Wilkins. Two-particle tunneling processes between superconductors. // Phys. Rev. Lett. 1963. V. 10 P. 17-20.

52. A.W. Kleinsasser, R.E. Muller, W.H. Mallison, G.B. Arnold. Observation of multiple Andreev reflection in superconducting tunnel junctions. //Phys. Rev. Lett. 1994. V. 72. P. 1738-1741.

53. L.-E. Hasselberg, M.T. Levisen, M.R. Samuelsen. Theories of subharmonic gap structures in superconducting junctions. // Phys. Rev. B. 1974. V. 9. P. 3757-3765.

54. P. Verhoeve. Superconducting tunnel junction detectors for ground-base optical astronomy and space-base UV and X-ray astrophysics. // AIP Conf. Proc. 2002. V. 605. P. 559-564.

55. N. Rando, A. Peacock, C. Foden, and A. v. Dordrecht, J. Lumley and C. Pereira. X-ray characteristics of a niobium superconducting tunnel junction with a highly transmissive tunnel barrier. //J. Appl. Phys. 1993. V. 73. P. 5098-5104.

56. V.A. Andrianov, P.N. Dmitriev, V.P. Koshelets, M.G. Kozin, I.L. Romashkina, S.A. Sergeev. STJ X-Ray Detectors with Killed Electrode.// AIP Conf. Proc. 2002. V. 605. P. 161-164.

57. H. Kraus, F.v.Feilitzsch, J. Jochum, R.L. Mossbauer, Th. Peterreins, F. Probst. Quasiparticle trapping in a superconductive detector system exhibiting high energy and position resolution. // Phys. Lett. B. 1989. V. 231. P. 195-202.

58. A. Poelaert, C. Erd, A. Peacock, N. Rando, P. Verhoeve, A. G. Kozorezov and J. K. Wigmore. X-ray detection by superconducting tunnel junctions via phonon propagation in the substrate. // J. Appl. Phys. 1996. V.79. P. 7362-7369.

59. D. Van Vehten, K.S. Wood. Probability of quasiparticle self-trapping due to localized energy deposition in nonequilibrium tunnel-junction detectors. // Phys. Rev. B. 1993. V. 43. P.12852-12860.

60. A. G. Kozorezov, A. F. Volkov, J. K. Wigmore, A. Peacock, A. Poelaert, R. den Hartog. Quasiparticle-phonon downconversion in nonequilibrium superconductor. // Phys. Rev. B. 2000. V. 61-1. P. 11807-11819.

61. A.G. Kozorezov. Kinetic of interacting quasiparticles and phonons in non-equilibrium superconductors. // Nuclear Instruments and Methods in Phys. Res. A. 2000. V. 444. P. 3-7.

62. D. Goldie, P. L. Brink, C. Patel, N. E. Booth, G. L. Salmon. Statistical noise due to tunneling in superconducting tunflel junction detectors. // Appl. Phys. Lett. 1994. V. 64. P. 3169-3171.

63. A. Steele, A. G. Kozorezov, P. Boyd, J. K. Wigmore, A. Poelaert, A. Peacock, R. den Hartog. Using phonon pulses to characterise superconducting tunnel junction (STJ) X-ray detectors. // Nucl. Instr. and Meth. in Phys. Res. A. 2000. V. 444. P. 8-10.

64. V. A. Andrianov, P. N. Dmitriev, V. P. Koshelets, M. G. Kozin, I. L. Romashkina, S. A. Sergeev, V. S. Shpinel. Back tunneling and phonon exchange effects in superconducting tunnel junction X-ray detectors. // Physica. B. 1999. V. 263-264. P. 613-616.

65. V.A. Andrianov, P.N. Dmitriev, V.P. Koshelets, M.G. Kozin, I.L. Romashkina, S.A. Sergeev, V.S. Shpinel. Phonon effects in STJ X-ray detectors. // Nucl. Instr. and Meth. in Phys. Res. A. 2000. V. 444. P. 19-22.

66. M.Yu. Torgashin, V.P. Koshelets, P.N. Dmitriev, A.B. Ermakov, L.V. Filippenko, P. A. Yagoubov. Superconducting Integrated Receiver Based on Nb-AlN-NbN-Nb Circuits. // IEEE Trans. On Appl. Supercond. 2007. V. 17. P. 379-382.

67. C. A. Mears, S. E. Labov, A. T. Batfknecht. Energy-resolving superconducting x-ray detectors with charge amplification due to multiple quasiparticle tunneling. // Appl. Phys. Lett. 1993. V. 63. P. 2961-2963.

68. P. Verhoeve. UV/optical imaging spectroscopy with cryogenic detectors. //Nuclear Instruments and Methods in Phys. Res. A. 2000. V. '444. P. 435-440.

69. V. V. Samedov. Superconducting tunnel junction signal caused by quasielectron multitunneling. // Nuclear Instruments and Methods in Phys. Res. A. 2000. V. 444. P. 59-62.

70. L. J. Hiller, M. L. van den Berg, S. E. Labov. Multiple-tunneling noise in superconducting tunnel junctions from partial current integration. // Appl. Phys. Lett. 2001. V. 79. P. 4441-4443.

71. P. Verhoeve, R. den Hartog, A. Kozorezov, D. Martin, A. van Dordrecht, J. K. Wigmore, A. Peacock. Time dependence of tunnel statistics and the energy resolution of superconducting tunnel junctions. // J. of Appl. Phys. 2002. V. P. 6072-6081.

72. D. D. E. Martin, P. Verhoeve, A. Peacock, A. G. Kozorezov, J. K. Wigmore, H. Rogalla, R. Venn. Resolution limitation due to phonon losses in superconducting tunnel junctions. // Appl. Phys. Lett. 2006. V. 88 P. 123510-(l-3).

73. V.V. Samedov. Fluctuation of Multitunneling in STJ Detectors. // AIP Proc. 2002. V. 605. P. 43-46.

74. V. V. Samedov, V.A. Andrianov. Fluctuations of STJ-Detector Signal due to Competition of Electron and Hole Tunneling Channels. // AIP Conf. Proc. 2002. V. 605. P. 47-50.

75. Д. Худсон. Статистика для физиков. Мир, Москва 1970, С. 42-48.

76. К. Segall, С. Wilson, L. Frunzio, L. Li, S. Friedrich, M. C. Gaidis, D. E. Prober. Noise mechanisms in superconducting tunnel-junction detectors. // Appl. Phys. Lett. 2000. V. 75. P. 3998-4000.

77. K. Segall, D. E. Prober Quantum partition noise in a superconducting tunnel junction Phys. Rev В 2001. V. 64. P. 180508-1-4.

78. J. Jochum, H.Kraus, M.Gutsche, B.Kemmather. Signal to Noise Ratio of Superconducting Tunnel Junction Detectors. // J. of Low Temp. Phys. 1993. V. 93. P.623-630.

79. J. Jochum, H. Kraus, M. Gutsche, B. Kemmather, F.v. Feilitzsch, R.L. Mossbauer. Electronic noise of superconducting tunnel junction detectors //Nucl. Instrum. and Methods in Phys. Res. A. 1994. V. 338. P. 458-466.

80. База данных National Institute of Standard and Technology (NIST) http://physics.nist.gov/cgi-bin/XrayTrans

81. V.A. Andrianov, V.P. Gorkov. Numerical Calculations of Diffusion Effects in STJ-Detectors. // AIP Conf. Proc. 2002. V. 605. P. 39-42.

82. D. Van Vechten, K. Wood. Probability of quasiparticle self-trapping due to localized energy deposition in no equilibrium tunnel-junction detectors. // Phys. Rev. B. 1991.1. V. 43. P.12852-12860.

83. F.S. Porter, D.Van Vechten, M.G. Blamire, E.C.G. Kirk. Suppression of extrinsic resolution limiting factors in epitaxial superconducting tunnel junction detectors. // IEEE Trans. Appl. Supercond. 1995. V. 5. n. 2. Pt.3. P. 3026-3029.

84. B.A. Андрианов, В.П. Горьков, В.П. Кошелец, J1.B. Филиппенко. Сверхпроводящие туннельные детекторы рентгеновского излучения. Вопросы энергетического разрешения. // Физика и техника полупроводников. 2007. Т. 41. №2. С. 221-228.

85. М.Г. Козин, И.Л. Ромашкина, С.А. Сергеев, JI.B. Нефедов, В.П. Кошелец, JI. В. Филиппенко. Регистрация спектра излучения мессбауэровского источника 57Со сверхпроводящим туннельным детектором. // Приборы и техника эксперимента. 2006. No. 6. С. 135-139.

86. G. Kozorezov, J.К. Wigmore, R. den Hartog, D. Martin, P.Verhoeve, A. Peacock. Quasiparticle diffusion and the energy resolution of superconducting tunneling junctions as photon detectors. I. Theory. // Phys. Rev. B. 2002. V. 66. P. 094510(1-10).

87. R. A. Hijmering, P. Verhoeve, D. D. E. Martin, A. G. Kozorezov, J. K. Wigmore, R. Venn, P. J. Groot, and I. Jerjen. Efficiency of quasiparticle creation in proximized superconducting photon detectors. Hi. of Appl. Phys. 2009. V. 105. P. 123906-(l-6).

88. S. В. Kaplan. Acoustic matching of superconducting films to substrate. // J. Low Temp. Phys. 1979. V. 37. No. 3/4. P. 343-365.

89. Г.М. Элиашберг. Неупругие столкновения электронов и неравновесные стационарные состояния в сверхпроводниках. //ЖЭТФ. 1971. Т. 61. С. 1254-1272.

90. В.Ф. Елесин, Ю.В. Копаев. Сверхпроводники с избыточными квазичастицами // Успехи физических наук 1981. Т. 133, No. 2, С. 259-307.

91. В. Ivlev, G. Рере, and U. Scotti di Uccio. Superconducting tunnel junction detectors: Analysis of the linear regime.//Nucl. Instrum. and Methods in Phys. Res. A. 1991. V. 300. P. 127-131.

92. A. Rothwarf, B.N. Taylor Measurement of Recombination Lifetimes in Superconductors. // Phys. Rev. Lett. 1967. V.19. P. 27-30.

93. B.A. Андрианов, В.П. Горьков. Диффузионная модель детекторов на основе сверхпроводящих переходов. // Прикладная математика и информатика. 2004. № 19. С. 5-20.

94. В.А. Андрианов, В.П. Горьков. Энергетическое разрешение стриповых сверхпроводящих детекторов с двумя туннельными переходами. // Известия РАН Серия Физическая. 2008. Т.72, № 6. С.793-797.

95. V. A. Andrianov, V. P. Gorkov. Quasiparticle Edge Losses in Double STJs Strip X-Rays Detectors. // J. of Low Temp. Phys. 2008. V. 151. P. 327-332.

96. V.A. Andrianov, V.P. Gorkov. Quasiparticle Self-Recombination in Double STJs Strip X-ray Detectors. // AIP Conference Proceedings. 2009. V. 1185. P. 465-468.

97. В.П. Горьков. B.A. Андрианов. Двумерная модель стрипового детектора с двумя туннельными переходами. // Прикладная математика и информатика. 2010. № 36. С. 25-36.

98. А.Н. Тихонов, А.А. Самарский. Методы математической физики. Москва, Наука, 1972. 735 с.

99. А. Абрагам. Ядерный магнетизм. Издательство иностранной литературы, Москва. 1963. 551 с.

100. A.A. Самарский, В.Б. Андреев. Разностные методы для эллиптических уравнений. М.: Наука. 1976. 352 с.

101. M.G. Kozin, I.L. Romashkina, S.A. Sergeev, L.V. Nefedov, V.A. Andrianov, V.N. Naumkin, V.P. Koshelets, L.V. Filippenko. STJ X-Ray Detectors with Titanium sublayer. // Nucl. Instr. and Meth. in Phys. Res. A. 2004. V. 520. P. 250-253.

102. L. Shumei, Zh. Dianlin, J. Xiunian, Lu Li, Li Shanlin, K. Ning, Wu Xiaosong, J. J. Lin. Upper critical field of Ti and a-TiAl alloys: Evidence of an intrinsic type-II superconductivity in pure Ti. // Phys. Rev. B. 2000. V. 62. P. 8695-8698.

103. B.A. Андрианов, В.П. Горьков, В.П. Кошелец, Л.В. Филиппенко. Рекомбинация квазичастиц в сверхпроводящих туннельных детекторах рентгеновского излучения. // Измерительная техника. 2006. N8. С.59-64.

104. V.A. Andrianov, L.V. Filippenko, V.P. Gorkov and V.P. Koshelets. Bias Voltage Dependence of Quasiparticle Recombination in STJ Detectors with Killed Electrode. // J. of Low Temp. Phys. 2008. V. 151. P. 287-291.

105. A. Poelaert, A. Peacock, N. Rando, P. Verhoeve, P. Videler. The suppression of phonon induced noise in niobium superconducting tunnel junction x-ray detectors. // J. Appl. Phys. 1996. V. 79. No. 5. P. 2574-2579.

106. N. Rando, A.Peacock, A. van Dordrecht, P. Hiibner, P. Videler, J. Salmi, I. Suni. Response linearity ofNb tunnel junction detectors for photon energies from 1,5 to 6,4 keV. Hi. Appl. Phys. 1994. V. 76. P. 2490-2493.

107. S.E. Labov, L.H. Hiller, C.A. Mears, M. Frank, H. Netel, F. Azgui, A.T. Barfknecht. Low-Energy Response of Superconducting Tunnel Junction X-ray Spectrometers. // IEEE Trans. Appl. Supercond. 1995. V. 5. P. 3034-3037.

108. A. Poelaert, R. den Hartog, A. Peacock, A. Kozorezov, J. K. Wigmore. The role of phonon processes in the performance of superconducting tunnel junctions used as photon detectors. // Physica B: Condensed Matter. 1999. V. 263-264. P. 607-609.

109. A. Poelaert, A.G. Kozorezov, A. Peacock, J. K. Wigmore. Strong Nonlinear Response of Superconducting Tunnel Junctions due to Localized Traps. //Phys. Rev. Lett. 1999. V. 82. P. 1257-1260.

110. Г. Корн, Г. Корн. Справочник по математике для научных работников и инженеров. Наука. Москва. 1973. 831 с.

111. P. A.G. de Korte, М. L. van den Berg, M. P. Bruijn, M. Frericks, J. B. le Grand, J. G. Gijsbertsen, E. P. Houwman, J. Flokstra. Superconductive tunnel junctions for x-ray spectroscopy. // Proc. SPIE 1992. V. 1743. P. 24-35.

112. H.W. Weber, E.Seidl, C. Laa, E.Schachinger, M. Prohammer, A.Junod, D. Eckert. Anisotropy effects in superconducting niobium. // Phys.Rev. B. 1991. V. 44. P. 75857600.

113. B.A. Sanborn, P.B. Allen, D.A. Papaconstantopoulos. Emperical electron-phonon coupling constants and anisotropic electrical resistivity in hep metals. // Phys. Rev. B. 1989. V. 40. P. 6037-6044.

114. Zh. Dianlin, L. Shumey, J. Xiunian, L. Jianlin, X.-G. Zhang, W. Ruju, K. Ning, C. Zhaojia, L. LI, J. J. Lin. Electronic transport properties of TiAl alloys. // Intern. J. of Modern Phys. B. 2005. V. 19. No. 25. P. 3869-3895.

115. A. Peacock, P. Verhoeve, N. Rando, A. van Dordrecht, B. G. Taylor, C. Erd, M. A. C. Perryman, R. Venn, J. Howlett, D. J. Goldie. Single optical photon detection with a superconducting tunnel junction. //Nature 1996. V. 381. P. 135-137.

116. A.E. Усанова. Влияние магнитного поля на работу сверхпроводящих детекторов. //Дипломная работа. Физфак МГУ, 2008. С. 1-33.

117. R. A. Hijmering, P. Verhoeve, D. D. E. Martin, R. Venn. First Results on the Imaging Capabilities of a DROID Array in the UV/Visible. // AIP Conference Proceedings. 2009. V. 1185. P. 401-404.

118. R. den Hartog, A. G. Kozorezov, D. D. E. Martin, G. Brammertz, P. Verhoeve, A. Peacock. Large-format distributed read-out imaging devices for X-ray imaging spectroscopy. // AIP Conference Proceedings. 2002. V. 605. P. 11-14.

119. I. Jerjen, E. Kirk, E. Schmid, A. Zehnder. Distributed readout detectors using superconducting tunnel junctions. //Nuclear Instruments and Methods in Phys. Res. A. 2006. V. 559. P. 497-499.

120. L. Li, L. Frunzio, C. Wilson, K. Segall, D.E.Prober, A.E. Szimkowiak, S.H. Moseley. Spatial uniformity of single photon 1-D imaging detectors using superconducting tunnel junctions. // AIP Conf. Proc. 2002. V. 605. P. 145-148.

121. K. Segall, C. Wilson, L. Li, L. Frunzio, S. Friedrich, M. C. Gaidis, D. E. Prober. Dynamics and energy distribution of nonequilibrium quasiparticles in superconducting tunnel junctions. // Phys. Rev. B. 2004. V. 70. P.214520-(l-13).

122. J. Jochum, H. Kraus, M. Gutsche, B. Kemmather, F. von Feilitzsch, R. L. Mossbauer. Dynamics of radiation induced quasiparticles in superconducting tunnel junction detectors. // Annalen der Physik. 1993. V. 2, P. 611-634.

123. V.V. Samedov. Once More on the Position Resolution of DROIDs. // AIP Conference Proceedings. 2009. V. 1185. P. 397-400.

124. M.Ejrnaes, C. Nappi, R. Cristiano. Dynamics of nonequilibrium quasiparticles in a double superconducting tunnel junction detector. // Supercond. Sci. Technol. 2005. V.18. P. 953-960.

125. Полный список публикаций автора по теме диссертации

126. B.C. Шпинель, В.А. Андрианов, М.Г. Козин. Состояние работ в областикриогенных детекторов. // Известия РАН. сер. физ. 1995. Т. 59. №11. С. 2-20.

127. B.C. Шпинель, В.А. Андрианов, М.Г. Козин. Достижения в области криогенныхдетекторов. // Тез. докл. Междун. совещ. по ядер, спектроскопии и структуре атомного ядра С.-Петербург. 1995. С. 415.

128. В.А. Андрианов, М.Г. Козин, J1.B. Нефедов, И.Л. Ромашкина, С.А. Сергеев, B.C.

129. Шпинель. Изучение сверхпроводящих туннельных переходов Nb/Al/AIOx/Nb для детектирования мягкого рентгеновского и у излучения. // Тез. докл. Междун. совещ. по ядер, спектроскопии и структуре атомного ядра С.-Петербург. 1995. С. 416.

130. В.А. Андрианов, М.Г. Козин, Л.В. Нефедов, И.Л. Ромашкина, С.А. Сергеев, B.C.

131. Шпинель. Изучение сверхпроводящих туннельных переходов Nb/Al/A10x/Nb для детектирования мягкого рентгеновского и у излучения. // Известия РАН. Сер. Физ. 1996. Т. 60. № 11. С. 184-191.

132. V.A. Andrianov, I.V. Abramova, V.P. Koshelets, M.G. Kozin, I.L. Romashkina, S.A.

133. Sergeev, V.S. Shpinel. Magnetic field effect on the charge output in Nb/Al/AIOx/Nb X-ray detector. // Extended Abstr.of 6th Int. Superconduct. Electronics Conf. (ISEC'97). Berlin. 1997. V. 3. A26. P. 402-404.

134. V.A. Andrianov, I.V. Abramova, V.P. Koshelets, M.G. Kozin, S.A. Sergeev, V.S.

135. Shpinel. Nonequilibrium quasiparticle diffusion and tunnellling in X-ray detector Nb/Al/AIOx/Nb. // Abstracts of Europ. Conf. on Applied Superconductivity. (EUCAS'97). 1997. P. 108.

136. V.A. Andrianov, I.V. Abramova, V.P. Koshelets, M.G. Kozin, I.L. Romashkina, S.A.

137. Sergeev, V.S. Shpinel. STJ-detector charge output: bias voltage and applied magnetic field dependence. // Abstr. of 7-th Int.Workshop on Low Temp. Detectors, (LTD-7), Munich. 1997. P. A29.

138. V.A. Andrianov, I.V. Abramova, V.P. Koshelets, M.G. Kozin, I.L. Romashkina, S.A.

139. Sergeev, V.S. Shpinel. STJ-detector charge output: bias voltage and applied magnetic field dependence. Proc.7-th Int. Workshop on Low Temp. Detectors, (LTD-7), Munich, 1997, P.71-72.

140. В.А. Андрианов, М.Г. Козин, С.А. Сергеев, B.C. Шпинель, И.В. Абрамова, В.П.

141. Кошелец. Туннелирование неравновесных квазичастиц, возбуждаемыхрентгенов-скими квантами в несимметричном сверхпроводящем туннельном детекторе. // Физика низких температур. 1997. Т. 23. № 11. С. 1187-1194.

142. V.A. Andrianov, P.N. Dmitriev, V.P. Koshelets, M.G. Kozin, I.L. Romashkina, S.A. Sergeev, V.S. Shpinel. Back tunneling and phonon exchange effects insuperconducting tunnel junction X-ray detectors // Physica B. 1999. V. 263-264. P. 613-616.

143. V.A. Andrianov, P.N. Dmitriev, V.P. Koshelets, M.G. Kozin, I.L. Romashkina, S.A. Sergeev, V.S. Shpinel. Phonon effects in STJ X-ray detectors. //Nucl. Instr. and Meth. in Phys. Res. A. 2000. V. 444. P. 19-22.

144. V.A. Andrianov, V.P. Gorkov. Numerical Calculations of Diffusion Effects in STJ-Detectors.// Programme and Abstracts of 9-th Int. Workshop on Low Temp. Detectors, (LTD-9), 23-27 July, 2001, Madison, Wisconsin, USA. 2001. P. A10.

145. V.S. Shpinel, V.A. Andrianov. Electron Multiplier with a Cascade of NIS Tunnel Junctions // Programme and Abstracts of 9-th Int. Workshop on Low Temp. Detectors, (LTD-9), 23-27 July, 2001, Madison, Wisconsin, USA. 2001. P. D04.

146. V.A. Andrianov, P.N. Dmitriev, V.P. Koshelets, M.G. Kozin, I.L. Romashkina, S.A. Sergeev. STJ X-Ray Detectors with Killed Electrode.// AIP Conf. Proc. 2002. V. 605. P. 161-164.

147. V.A. Andrianov, V.P. Gorkov Numerical Calculations of Diffusion Effects in STJ-Detectors. // AIP Conf. Proc. 2002. V. 605. P. 39-42.

148. V.V. Samedov, V.A. Andrianov. Fluctuations of STJ-Detector Signal due to Competition of Electron and Hole Tunneling Channels. // AIP Conf. Proc. 2002. V. 605. P. 47-50.

149. B.A. Андрианов, В.П. Горьков. Диффузионная модель детекторов на основе сверхпроводящих переходов. // Прикладная математика и информатика. 2004. № 19. С. 5-20.

150. V.A. Andrianov, L.V. Filippenko, V.P. Gorkov, V.P. Koshelets. Quasiparticle Recombination in STJ X-ray detectors. // Abstracts of 11-th International Workshop on Low Temp. Detectors (LTD-11). 31 July-5 August, 2005, Tokyo, Japan. 2005. P. 71.

151. V.A. Andrianov, M.G. Kozin, I.L. Romashkina, Yu.D. Perfiliev, L.A. Kulikov. Nonmagnetic X-ray Fe-55 Source. // Abstracts of 11-th International Workshop on Low Temp. Detectors (LTD-11). 31 July-5 August, 2005, Tokyo, Japan. 2005. P. 83.

152. V.A. Andrianov, L.V. Filippenko, V.P. Gorkov, V.P. Koshelets. Quasiparticle Recombination in STJ X-ray detectors. //Nucl. Instr. and Meth. in Phys. Res. A. 2006. V. 559. P. 683-685.

153. V.A. Andrianov, L.V. Filippenko, V.P. Gorkov, V.P. Koshelets. Recombination losses in STJ X-ray detectors with killed electrode. // Journal of Physics: Conference Series 2006. V. 43. P. 1311-1314.

154. B.A. Андрианов, В.П. Горьков, В.П. Кошелец, J1.B. Филиппенко. Рекомбинация квазичастиц в сверхпроводящих туннельных детекторах рентгеновского излучения // Измерительная техника. 2006. N8. С.59-64.

155. В.А. Андрианов, В.П. Горьков, В.П. Кошелец, JI.B. Филиппенко. Сверхпроводящие туннельные детекторы рентгеновского излучения. Вопросы энергетического разрешения. // Физика и техника полупроводников. 2007. Т.41, №2. С. 221-228.

156. V. A. Andrianov, V. P. Gorkov. Energy resolution of superconducting tunnel detectors with two tunnel junctions. //Book of abstracts of LVII Intern. Conference on Nuclear Physics "Nucleus 2007", (June 25-29, 2007, Voronezh, Russia). 2007. P. 304.

157. V.A. Andrianov, V.P. Gorkov. Quasiparticle Edge Losses and Self-Recombination in Double STJs Strip X-rays Detectors. // Abstract Booklet of 12-th Intern. Workshop Low Temp. Detectors (Paris, July 22-27, 2007). 2007. P. 76.

158. V.A. Andrianov, L.V. Filippenko, V.P. Gorkov, V.P. Koshelets. Bias Voltage Dependence of Quasiparticle Recombination in STJ Detectors with Killed Electrode. // J. of Low Temp. Phys. 2008. V. 151. P. 287-291.

159. V.A. Andrianov, V.P. Gorkov. Quasiparticle Edge Losses in Double STJs Strip X-Rays Detectors. // J. of Low Temp. Phys. 2008. V. 151. P. 327-332.

160. В.А. Андрианов, В.П. Горьков. Энергетическое разрешение стриповых сверхпроводящих детекторов с двумя туннельными переходами. // Известия РАН Серия Физическая. 2008. Т. 72, № 6. С. 793-797.

161. V.A. Andrianov, V.P. Gorkov. Quasiparticle Self-Recombination in Double STJs Strip X-ray Detectors. // Abstracts Book of Thirteenth International Workshop on Low Temperature Detectors (Stanford University / SLAC July 19-24, 2009). 2009. P. 77.

162. V.A. Andrianov. Signal of the Killed Electrode in STJ X-ray Detectors.// Abstracts Book of Thirteenth International Workshop on Low Temperature Detectors (Stanford University / SLAC July 19-24, 2009) 2009. P. 79.

163. V.A. Andrianov. Origin of the Signal of the Killed Electrode in STJ X-ray Detectors. // Abstract book of The 9th European Conference on Applied Superconductivity, EUCAS 2009, (Dresden, Germany, September 13-17). 2009. P. 184.

164. V.A. Andrianov, V.P. Gorkov. Quasiparticle Self-Recombination in Double STJs Strip X-ray Detectors. AIP Conference Proceedings. 2009. V. 1185. P. 465-468.

165. В.П. Горькое, B.A. Андрианов. Двумерная модель стрипового детектора с двумя туннельными переходами. // Прикладная математика и информатика. 2010. № 36. С.25-36.

166. B.A. Андрианов, В.П. Кошелец, Л.В. Филиппенко. О сигнале пассивного электрода в рентгеновских детекторах на базе сверхпроводящих туннельных переходов. // Физика твердого тела. 2011. Т. 53. С. 1466-1472.1. Благодарности.

167. В заключение хочу выразить глубокую благодарность всем, кто принимал участие и помогал в выполнении этой работы.

168. Прежде всего хотелось бы поблагодарить и выразить глубокую признательность моему научному руководителю профессору Владимиру Семеновичу Шпинелю, который инициировал исследования в данной области.

169. Я благодарен сотрудникам Отдела ядерно-спектроскопических методов НИИЯФ МГУ, активно участвовавших в данных исследованиях, радио-инженерам Сергею Александровичу Сергееву и Леониду Владимировичу Нефедову, ведущему инженеру Юрию Давидовичу Зонненбергу.

170. Наконец, я хочу сказать слова благодарности моим родителям Александру Ивановичу и Клавдии Ивановне Андриановым, а также моей жене Ольге Игоревне Андриановой, без участия и поддержки которых данная работа не могла бы быть выполнена.