ож газоподібні сцинтилятори. В якості органічних сцинтиляторів часто використовуються антрацен (С14Н10), стільбен (C14H12), нафталін (C10Н8). Рідкі сцинтилятори зазвичай відомі під фірмовими іменами (наприклад NE213). Пластикові та рідкі сцинтилятори представляють із себе розчини органічних флуоресціюючих речовин в прозорому розчиннику. Наприклад, твердий розчин антрацену в полістиролі або рідкий розчин р-терфеніл в ксилолі. Концентрація флуоресціюючого речовини зазвичай мала і реєстрована частинка збуджує в основному молекули розчинника. Надалі енергія збудження передається молекулам флуоресціюючого речовини. Як неорганічні кристалічних сцинтиляторів використовуються ZnS, NaI (Tl), CsI, Bi4Ge3O12 (BGO) та ін. В якості газових і рідких сцинтиляторів використовують інертні гази (Xe, Kr, Ar, He) і NH10), стільбен (C14H12), нафталін (C10H8). Рідкі сцинтилятори зазвичай відомі під фірмовими іменами (наприклад NE213). Пластикові та рідкі сцинтилятори представляють із себе розчини органічних флуоресціюючих речовин в прозорому розчиннику. Наприклад, твердий розчин антрацену в полістиролі або рідкий розчин р-терфеніл в ксилолі. Концентрація флуоресціюючого речовини зазвичай мала і реєстрована частинка збуджує в основному молекули розчинника. Надалі енергія збудження передається молекулам флуоресціюючого речовини. Як неорганічні кристалічних сцинтиляторів використовуються ZnS, NaI (Tl), CsI, Bi4Ge3O12 (BGO) та ін. В якості газових і рідких сцинтиляторів використовують інертні гази (Xe, Kr, Ar, He) і N.
Рис. 1 - Порівняння двох сцинтиляторів
Так як в органічних сцинтиляторах збуджуються молекулярні рівні, які випромінюють в ультрафіолетової області для узгодження зі спектральною чутливістю реєструючих світло пристроїв (ФЕУ і фотодіодів) використовуються светопреобразователей, які поглинають ультрафіолетове випромінювання і переизлучают видиме світло в області 400 нм.
Світовий вихід - частка енергії реєстрованої частинки конвертована в енергію світлового спалаху. Світловий вихід антрацену ~ 0.05 або 1 фотон на 50 еВ для частинок високої енергії. У NaI світловий вихід ~ 0.1 або 1 фотона на 25 еВ. Прийнято світловий вихід даного сцинтилятора порівнювати зі світловим виходом антрацену, який використовується як стандарт. Типові світлові виходи пластикових сцинтиляторів 50-60%.
Інтенсивність світлового спалаху пропорційна енергії, втраченою часткою, тому сцинтиляційний детектор може використовуватися в якості спектрометра, т. е приладу, що визначає енергію частинки.
За допомогою сцинтиляційних лічильників можна вимірювати енергетичні спектри електронів і? - променів. Дещо гірші справи з вимірюванням спектрів важких заряджених частинок (? - Частинки й ін.), Що створюють в сцинтилятор більшу питому іонізацію. У цих випадках пропорційність інтенсивності спалаху втраченої енергії спостерігається не при всяких енергіях частинок і виявляється тільки при значеннях енергії, великих деякої величини. Нелінійний зв'язок амплітуд імпульсів з енергією частинки різна для різних фосфором та для різних типів частинок.
Рис. 2 - Схема Сцинтилляционного детектора
Рис. 3 - Пристрій ФЕУ
Фотони, що виникли в сцинтилятор під дією зарядженої частинки, по светопроводов досягають ФЕУ і через його скляну стінку потрапляють на фотокатод. ФЕУ являє собою балон, усередині якого у вакуумі розташовується фотокатод і система послідовних дінодов, що знаходяться під позитивним увеличивающемся від динода до дінодамі електричним потенціалом. У результаті фотоефекту з фотокатода вилітають електрони, які потім, прискорюючись в електричному полем, спрямовуються на систему дінодов, де за рахунок вторинної (ударної) електронної емісії утворюють наростаючу від динода до дінодамі електронну лавину, що надходить на анод. Зазвичай коефіцієнт посилення ФЕУ (число електронів, які досягли анода при вибиванні з фотокатода одного електрона) складає 105-106, але може досягати і 109, що дозволяє отримати на виході ФЕУ легко реєстрований електричний імпульс. Временнoй дозвіл ФЕУ становить 10-8-10-9 с.
Енергетичне дозвіл сцинтиляційних детекторів? Е/Е зазвичай не краще декількох відсотків. Временнoй дозвіл визначається головним чином тривалістю світлового спалаху (часом висвічування люмінофора) і змінюється в межах 10-6-10-9 с.
Великі обсяги сцинтиляторів дозволяють створювати детектори дуже високої ефективності, для реєстрації часток з малим перерізом взаємодії з речовиною.
1.2 Черенковський детектор
Принцип роботи цього детектора заснований на реєстрації випромінювання, відкритого П.А. Черенковим в 1934 р і виникає при русі зарядженої частинки в прозорому середовищі зі шви...
