фактор. Велика різниця в масах дозволяє, наприклад, розрізняти електрони від півоній у діапазоні енергій від 0.5 ГеВ до 200 ГеВ.
Так як вірогідність випускання фотона перехідного випромінювання при одноразовому перетині кордону середовищ мала (? 1/100), то використовують шаруваті або пористі радіатори з низьким атомним номером і великим числом меж розділу (до декількох сот). Для реєстрації перехідного випромінювання найчастіше використовують пропорційні та дрейфові камери, а також сцинтиляційні і напівпровідникові детектори. Ідентифікація частинок заснована на розходженні в іонізації, яку виробляють наприклад у пропорційній камері первинний адрон і сумарною іонізацією виробленої перехідним випромінюванням і первинним електроном.
1.4 Детектори іонізаційного типу
До робочої середовищі цих детекторів прикладається електричне поле. При іонізації середовища зарядженою часткою виникає короткочасний електричний струм, реєстрований відповідної електронікою. Сама Детектується середу може бути газоподібному, рідкому або твердою.
Найбільш велику групу детекторів цього типу утворюють газонаповнені детектори. Найпростішим з них є іонізаційна камера. Вона являє собою систему двох електродів в обсязі, заповненому інертним газом (найчастіше аргоном і неоном). Якщо частка повністю зупиняється в об'ємі камери, то за величиною зібраного заряду (кількості електронів, що прийшли на анод) легко визначити енергію частинки.
Недоліком іонізаційнийкамери є дуже низькі струми. Цей недолік іонізаційнийкамери долається в іонізаційних детекторах з газовим посиленням. Газове посилення це збільшення кількості вільних зарядів в об'ємі детектора за рахунок того, що первинні електрони на своєму шляху до анода у великих електричних полях набувають енергію достатню для ударної іонізації нейтральних атомів робочого середовища детектора. Такий режим роботи відповідає пропорційному лічильнику (камері). Пропорційний лічильник здатний виконувати функції спектрометра, як і іонізаційна камера. Якщо ще більше збільшити різницю потенціалів між анодом і катодом і довести коефіцієнт газового посилення до 104-105, то починає порушуватися пропорційність між втраченою часткою в детекторі енергією і величиною імпульсу струму. Прилад переходить у режим обмеженої пропорційності і вже не може бути використаний як спектрометр, а лише як лічильник частинок.
При подальшому збільшенні напруженості електричного поля (і газового посилення) лічильник переходить в такий режим роботи, коли досить появи в його об'ємі одного електрона, щоб він запустив настільки потужний лавиноподібний процес, який здатний ионизовать всю область поблизу нитки-анода. При цьому імпульс струму досягає граничного значення (насичується) і не залежить від первинної іонізації. Лічильник, що працює подібним чином, називається лічильником Гейгера-Мюллера.
Якщо різниця потенціалів між анодом і катодом в Газонаповнений лічильнику перевищить деяке критичне значення, то поява в його об'ємі вільних носіїв зарядів викличе іскровий пробій (розряд). При цьому амплітуда електричного сигналу з такого лічильника (званого іскровим) може досягати сотень вольт.
Газонаповнені детектори мають два недоліки. По-перше, щільність газу низька і енергія, що втрачається частинкою в обсязі детектора мала, що не дозволяє ефективно реєструвати високоенергійні і слабоіонізующіе частинки. По-друге, енергія, необхідна для народження пари електрон-іон в газі велика (30-40 еВ), що збільшує відносні флуктуації числа зарядів і погіршує енергетичне дозвіл.
Газонаповнені детектори.
Газонаповнені детектори (лічильники) завдяки гарній чутливості до випромінювань різних видів, відносній простоті і дешевизні є широко поширеними приладами реєстрації випромінювань. Такий детектор являє собою наповнену газом оболонку, в обсяг якої введені два або три електрода.
У газонаповнених детекторах для реєстрації часток використовується іонізація газу. Під дією прикладеної напруги утворилися в результаті електрони (іони) збираються на електродах.
Рис. 7 - Залежність кількості реєстрованих електрон-іонних пар від прикладеної напруги для альфа- і бета-частинок
Крива для альфа-частинок лежить вище кривої для бета-частинок, тому альфа-частинки створюють велику початкову іонізацію, ніж бета-частинки. Альфа-частинки утворюють більше електрон-іонних пар, так як мають набагато більшу масу, ніж бета-частинки. Кожну криву можна розділити на характерні області. В області I відбуваються два конкуруючих процесу: збирання зарядів на електродах і рекомбінація іонів у газовому обсязі. При збільшенні поля швидкість іонів збільшується, що зменшує ймовірність рекомбіна...
