появою фотонів (На шляху прольоту електрона) будуть настільки малі, що не тільки людське око (Якби це світло виявився у видимій області), а й електронні реєструючі прилади сприймають цей ланцюжок спалахів, як один світловий імпульс. Скільки радіоактивних розпадів в препараті трапиться за 1 хвилину, тобто скільки електронів за хвилину прокреслять свої траєкторії в сцітілляторе, стільки ж електричних імпульсів зареєструє високочутливий лічильник випромінювань.
У якості такого використовують не фотоелементи (їх чутливість занадто мала), а фотопомножувачі (ФЕУ). З цими приладами вас повинні познайомити в курсі фізики. Ідея їх пристрою полягає в тому, що в торці, всередині відкоченим до високого вакууму циліндра є фотокатод, який навіть при попаданні на нього одиничного фотона випускає, як мінімум, один електрон. Під дією сильного електричного поля цей електрон розганяється і вдаряє в перший "дінод" - металеву пластинку, покриту особливим складом, здібним "відповісти" на удар швидко летить електрона випусканням близько 5-ти "вторинних" електронів. Всі вони, в свою чергу, розганяються електричним полем і вдаряють у другій дінод. З якого вилітає вже близько 25-ти електронів. Таке множення числа електронів відбувається на 8-10 "Каскадах". Так, що на стоїть в кінці циліндра анод обрушується ціла "лавина" електронів, породжена будь дуже слабкою і короткою спалахом світла. Лавина електронів легко перетворюється в цілком відчутний і настільки ж короткий, як первісна спалах світла, імпульс напруги. Далі слід підсилювач цієї напруги і електронний лічильник імпульсів, устигаючий реєструвати багато тисяч імпульсів в секунду. По закінченні заданого часу рахунку (наприклад, 1 хвилини) лічильник зупиняється і показує кінцевий результат рахунку (у імп/хв).
Вище було зроблено застереження: "якщо б цей світ був бачимо оком ". Він не бачимо тому, що лежить в ультрафіолетовій області. Такий далекій, що його не реєструє звичайний ФЕУ. Але короткохвильове випромінювання можна без праці перетворити на більш довгохвильове за допомогою люмінофорів - речовин, що відповідають на поглинання коротких хвиль світла випусканням довших хвиль. У сцинтилятор додають у невеликій кількості (-0,5%) такі люмінофори, які в два етапи, але миттєво переводять вихідну спалах світла з довжиною хвилі близько 310 тц у спалах з довжиною хвилі 420 mi, добре реєстровану ФЕУ.
Спосіб реєстрації енергетично слабкої радіоактивності ( З H) і оцінки її питомої активності (числом імп/хв) здається знайдений, але виникають деякі труднощі, про подолання яких слід згадати. Я не випадково назвав вище в якості первинних сцинтиляторів толуол і нафталін. Саме ним за ряду причин віддається перевага. Але нафталін - це тверда речовина. До щастя, його до концентрації 6-10% за вагою можна розчинити у діоксані. А діоксан добре змішується з водою і не втрачає цієї здатності, якщо в ньому розчинений нафталін. Це - суттєво, тому що більшість біологічних препаратів досліджується у вигляді водних розчинів.
Те, що у флаконі зі сцінтілляторной рідиною лише 10% розчиненого речовини є, власне кажучи, сцинтилятором, не позначається на ефективності рахунку імпульсів. "Результативних" зіткнень таки виявляється досить багато, а вони все одно зливаються в єдину спалах світла. Ну а як бути зі сцинтилятором на основі толуолу? У цьому випадку вся рідина у флаконі є первинним сцинтилятором, але ... вона не змішується з водою. Проблему вдається вирішити додаванням в толуол, у співвідношенні 1: 3 або навіть 1: 2, детергенту Тритон Х-100. Якщо кількість водного розчину радіоактивного препарату не перевищує 2,8 мл на 20 мл сцинтилятора, то виходить справжній розчин, і ефективність рахунку імпульсів практично не знижується.
Завдання, здається, вирішена. Досить у скляний флакон, ємністю в 25 мл залити один з двох сцинтиляторів, додати в кількості 2-2,5 мл водний розчин радіоактивно міченого біологічного препарату, поставити цей флакон повною темряві (у глибині добре закритого від світла приладу) перед фотокатодом ФЕУ і можна вважати імпульси. Але не тут-то було. Оскільки треба вважати з великою точністю часом дуже малі рівні радіоактивності, то втручається постійний "Ворог" всіх високочутливих електронних приладів - так званий "власний шум" елементів, що утворюють ці прилади. У тому числі "шумить" і ФЕУ. Фізична причина цього лежить у тому, що з фотокатода, без жодного освітлення, а тільки за рахунок своїх теплових рухів безперервно, з великою частотою і абсолютно хаотично вилітають електрони. Вони тут же підхоплюються сильним електричним полем, множаться, як описано вище, і дають помилкові, "темновиє" імпульси напруги, які благополучно реєструються лічильником імпульсів. Цей "темнової рахунок" може під багато разів перевищувати рахунок реєстрованої радіоактивності (він досягає величини близько 105 імп/хв). Така "плата" за високу чутливість! p> Однак електроніка знайшла вихід і з цього, здавалося б, безнаді...
