Радиациялық жағдайдың бақылауының әдістері. Дозиметрияның сцинтилляциялық әдісі. Дозиметрияның люминисцентік әдіс
Тіркеу мен дозиметрдің иондық тәсілі
жүктеу/скачать 133,38 Kb.
|
Лекция 6
| Тіркеу мен дозиметрдің иондық тәсілі. Газдағы әртүрлі иондағыш сәулелердің өтуі кезінде, ионизацияда электрондар және оң иондар мен әр түрлі потенциалдары бар екі электродтар арасында, ионизациялар түзіледі, олай болса электрондар мен иондар сәйкес электродтарға жылжиды, осының нәтижесінде тізбекте тоқ пайда болады. Газды-ионды детекторлар, қандай да бір газбен толтырылған конденсаторлар болып есептеледі, және оларды иондық камералар деп атайды.
Иондағыш камераның маңызды сипаттамасына, вольт-ампер сипаттамасы жатады. Иондағыш камерадағы электродтарда төменгі кернеу болған кезде, иондағыш сәулелерден түзілген электрондар мен иондар бөлшектері, ретсіз диффузиялық қозғалыста болады. Кейбір электрондар электро теріс иондар түзеді, («жабысу» эффектісін байқайды) сондай-ақ оң және теріс иондардың соғылуы кезінде рекомбинация процесі болады. Диффузия, рекомбинация және электро теріс иондардың түзілуінің барлық процестері - электрондарда иондардың жиналуына кедергі жасайды және иондық камера арқылы өтетін тоқ күшін төмендетеді. Электрод камерасында, кернеу шамасына қарай ұлғаяды, ал тоқ сол арқылы өседі және ақырында, потенциалдардың айырмашылығы оның электродтарына жетеді. Вольт-амперлік сипаттамада плато бақыланады, ал иондағыш камера арқылы өткен тоқты, мұндай жағдайда, қанығу тоғы деп қабылдайды. Вольт- амперметрлік сипаттамадағы платоның тұратын орны камераны толтыратын газға, қысымға, температураға, иондау тығыздығына байланысты болады. Камераның барлық көлемі бойынша иондаудың тепе-теңдігін болжай отырып, қаныққан тоқпен, ион жұбының санымен N және, камерадағы жұмыстың көлемімен V, бір қатарлы байланыстар құруға болады (4.13). i0=NVe (4.13) Мұндағы е - электрон заряды. Газды арттыру принципінде қолданылатын иондағыш детекторларды, газоразрядтық есептегіштер деп аталады. Бұл жағдайда негізгі көрсеткіштері, газды күшейткіш коэффициенттері болып табылады, олардың жұмыстары, жинағыш электродттарға келетін түсетін ион. Иондағыш камералардағы қаныққан тоқ режимінде, түзілген иондардың саны, ұсынылған потенциалдардың айырмашылықтарына байланысты емес, демек К=1. Газоразрядты есептегіштерде (К) келтірілген кернеуге байланысты барлық бірліктері мен есептегіш конструкциялары 108-107 жетуі мүмкін. Демек, газдық күшеюдің тиімді болуы, газоразрядты есептегіштің сезімталдығын тез арттырады және де иондағыш камерамен салыстырғанда жеке бөліктерді тіркеуге мүмкіндік береді. Конструктивті орындалыу бойынша, газоразрядты есептегіштер цилиндрлік және бөлшекті болып бөлінеді. 1-суретте цилиндрлік газоразрядтық есептегіштің қондырғысы мен құрылымдық көрінісі көрсетілген. Көбіне, бұндай есептегіштер таттанбайтын болат цилиндрден жасалады (катод), оның ішінде қалыңдығы 0,05-0,1 мм болатын жіп керілген (анод). Газоразрядты нүктедегі разрядтың даму механизмін қарастырамыз. Есептегіштің жұмыс режимі оған қолданылған кернеумен анықтайды. Пропорционалды разрядты есептегіш пен Гейгер-Мюллер есептегіштері, осыған сәйкес ерекшелінеді. 2-суретте қолданылған кернеудегі импулстен амплитуданың тәуелділігі көрсетілген. Иондағыштың тығыздығынан өте ерекшеленетін а және в-бөлшектері үшін, анализдің дұрыстығына арналған тәуелділіктер көрсетілген. Қолданылған кернеудің аздаған мәндеріне байланысты, есептегіш иондағыш камераның тәртібі бойынша жұмыс істейді. Осыған байланысты импульс амплитудасы қаныққан учаскеге тәуелді емес және тек жұп иондар санымен ғана анықталады. а-бөліктері үшін иондағыштың тығыздығындағы амплитуда импульстері 1см ауада 104 жұп ион, ал в- бөліктері үшін иондағыштың тығыздығының амплитудасы 1см ауада 30 жұп ион артық болады. Кернеудің өсуі газдық күшею механизмімен жүзеге асады, амплетудасының импульстері а- және в-бөлшектері үшін де де өседі. Осыған байланысты импульстердің санымен және алғашқы иондағыштың арасындағы пропорционалдық сақталады. Бұл аймақты пропорционалдық аймақ деп, ал пропорционалды режимде жұмыс істейтін есептегіштерді, пропорционалды есептегіштер деп атайды (4.4 сурет). Cурет 4.4 - Тоқтық иондағыш камераның вольт-амперлік сипаттамасы. жүктеу/скачать 133,38 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|