Радиациялық жағдайдың бақылауының әдістері. Дозиметрияның сцинтилляциялық әдісі. Дозиметрияның люминисцентік әдіс
Дозиметрияның сцинтилляциялық әдісі
жүктеу/скачать 133,38 Kb.
|
Лекция 6
| Дозиметрияның сцинтилляциялық әдісі. Сцинтилляциялық әдістің физикалық негіздері - заттардың молекулалары мен атомдарының олар арқылы зарядталған бөлшектер өткен кездегі қозуы мен ионизациясы. Қысқа уақыттан соң олар негізгі күйге жарықтық сәулер шашырату арқылы өтеді, оның спектрі заттардың молекулалары мен атомдарының энергетикалық деңгейінің құрылымына тәуелді. Жарық шашырауы сцинтиллятор арқылы екінші ретті бөлшектер әсерінен фотондар мен нейтрондардың жанама сәулеленуі арқылы пайда болуы мүмкін. Бірінші жағдайда беру электрондары мен мен фотоэлектрондар әсерінен, екінші жағдайда - беру ядролары мен зарядталған бөлшектер әсерінен пайда болады, олар (n, a) - (n, р) - реакциялары нәтижиесінде пайда болады. Сцинтилляторы өзіндік жарыққа жеткілікті мөлдірлікке ие болу керек. Сцинтилляторды бірқатар белгілер бойынша классификациялайды.
Сцинтиллятор органикалық және бейорганикалық сцинтиллятор болады. Органикалық сцинтилляторлар кейбір органикалық қосылыстардың - антрацен, стильбен, нафталин, толан. монокристалдары болып табылады. Антрацен барлық органикалық кристалдардың арасында ең үлкен конверсиялық тиімділікке ие (пк=0,04), бірақ оның температураның күрт өзгеруіне сезімталдығы сцинтиллятор қасиеттерін жоғалтуына әкеледі. Стильбен тұрақты монокристалл болып табылады. Оның жылдам компонентаны жарықтандыру уақыты өте қысқа (т=6 10-9 с) және конверсиялық тиімділігі біршама жоғары (пк = 0,02). Стильбен әр түрлі типті бөлшектерді тіркеуде пайдалануға ыңғайлы. Сцинтилляторлардың органикалық пластикалық және сұйық түрлері бар. Бейорганикалық сцинтиллятор дегеніміз кейбір органикалық қосылыстар Nal, Csl, KI, Lil, ZnS кристалдары. Кристаллдарды өсіруде олардың көбіне арнайы қоспалар енгізіледі (активаторлар), олар люминисценция аудандарының тығыздығын арттырады. Ең жақсы сцинтилляторлардың бірі Nal (Ti). ZnS басқа (Ag ең жоғары жарық шығына ие, (8 %); жарық шашырау уақыты (т =2,5 10-7 с). Сцинтилляциялық детектордың принципиалды схемасы 7-суретте көрсетілген. Ионизациялау сәулесі сцинтиллятор 1 затымен әрекеттесе отырып, онда жарық шашырауына себепкер болады. Жарық фотонының кейбір бөлігі жарық өткізгіш 2 арқылы фотокатод 3 ФЭУ түсіп одан фотоэлектрондарды жұлып алады. Фотоэлектрондар фокустаушы диафрагма 4 арқылы өтіп, көбейетін электродтар (динодтар) арасындағы электрлік алаңмен жылдамдығын арттырады. Әр жылдамдатылған электрон динодта тежеліп, одан бірнеше екінші электрондарды бөліп алады, ал олар динодтың арнайы геометриясына сәйкес келесі динодқа бағытталады. Электродардың көбеюінің сандық мінездемесі - екінші ретті электрондық эмиссия коэффициенті о болып табылады, ол динодтан бөліп шығарылған электрондардың оның бетіне түсетін электрондар санына қатынасына тең. Ол динодтың материалы мен бетінің күйіне, электрондардың түсу бұрышы мен энергиясына тәуелді 5 - 10 аралығындағы мәндерге ие. Электрондар ағыны анод деп аталатын соңғы динодта жинақталады. ФЭУ қоректенуі бөлгіші бар жоғарғы тұрақтанған кернеу көзі 8 арқылы жүзеге асады. Анод тізбегіне 6 жүктеме кедергісі қосылып, онда кернеу импульсі бөлінеді. Егер ФЭУ құрамында n динод болса, олардың әрқайсысы үшін екінші ретті электронды эмиссия коэффициенті Яғни сцинтилляторда жұтылған әр электрон, ФЭУ анодтық тізбегінде ток импульсын құрайды. Өлшенетін шамаға сәйкес (анодты токтың орташа мәні және ток импульсының есептелу жылдамдығы) сцинтилляторлық детектордың токтық және есептік режимдері болады. Жылдамдықтың өзгеруі үшін ауыр бейорганикалық сцинтиллятордың жұқа қабатымен жабылған органикалық кристаллмен жұмыс істейтін біріктірілген сцинтилляторды пайдалануға болады. Органикалық және бейорганикалық сцинтилляторлардың параметрлерін сәтті таңдау арқылы энергияға сезімталдықты бірнеше ондаған килоэлектрон-вольтқа дейін жоюға болады. жүктеу/скачать 133,38 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|