Тақырыбы: Сцинтилляциялық және Черенков тіркегіштерінің жұмыс істеу принциптері
жүктеу/скачать 152,53 Kb.
|
| Черенков тіркегіштері. Зарядталған бөлшектер заттарда (радиаторда) жарықтың берілген ортадағы фазалық жылдамдығынан артық жылдамдықпен қозғала отырып, қозғалыс бағытымен арақатынасы белгіленген сәуле шығарады (таратады). Черенков санауышында жарықтың фотокатодқа келіп түсетін жалпы мөлшері, әдетте сцинтилляциялық детектормен салыстырғанда бірнеше ондаған есе кем болады, соған қарамастан радиатордан өткен бөлшектерді тіркеу үшін жеткілікті болады. Осы детекторларда жарықтың шығуы берілген ортадағы жылдамдығы жарықтың фазалық жылдамдығынан артық бөлшектер үшін мүмкін болатындықтан, бұл детекторлар берілген жылдамдықты бөлшектерді бөліп алу үшін пайдаланылады (табалдырықты детекторлар). Черенков тіркегіштерінде жарықтың шығуы лезде жүзеге асатындықтан, оның рұқсат ететін уақыты 10–9 секундқа шамалас болады. Энергиясы ~ 1011 – 1012 эВ зарядты бөлшектерді тіркеу үшін қасиеттері кенет өзгеретін екі ортаның (әдетте газ–қатты дене) шекарасы арқылы өтетін тіркелуші бөлшектің өтуі кезінде жарқыл пайда болатын детекторлар пайдаланылады. Черенков тіркетіштерінің көпшілігі бастапқы зарядталған бөлшек шығаратын Черенков жарықты тіркеуге бағытталған. Кейбір сенсорлық технологиялар электромагниттегі туындайтын сәулелену болсын, екінші реттік бөлшектер шығаратын (сонымен қатар) Черенков сәулесіне бағытталған.
Черенков тіркегіші-Черенков-Вавилов сәулеленуін қолданатын зарядталған бөлшектер мен у-кванттарды тіркеуге арналған құрал. Бұл тіркегіштің жұмыс принципі зарядталған бөлшектің жарық жылдамдығының V жылдамдығымен және мөлдір ортада қозғалуы кезінде пайда болатын сәулеленуді тіркеуге негізделген. Себебі және =с/п, мұндағы с — вакуумдағы жарық жылдамдығы, с=4*ш8 м/с, ап — ортаның сыну көрсеткіші, содан кейін Черенков сәулеленуінің пайда болу шарты v > с/П түрінде болады. ЧеЧеренков тіркегішінің схемасы: 1-Цилиндрлік радиатор; 2-фокустық линза; 3 - фотоэлектрондық мультипликаторокус Черенков сәулеленуі-бөлшектің қозғалыс траекториясы бойында орналасқан және оның электр өрісі арқылы поляризацияланған көптеген орта атомдарының бірлескен сәулеленуі. Бұл жағдайда бөлшек емес, қоршаған орта сәуле шығарады. Бұл сәулеленудің толқындық фронты-конустың беті, оның шыңы бөлшек, ал осі оның траекториясы. Конустың жоғарғы жағындағы бұрыш бөлшектің жылдамдығымен және ортаның қасиеттерімен анықталады. Черенков сәулеленуін көзбен байқауға және фотопленка немесе ФЭУ көмегімен тіркеуге болады. Черенков тіркегіші100 ГэВ дейінгі энергиясы бар бөлшектерді тіркейді. Сұйық-сцинтилляциялық өлшеулерге арналған Аппаратура сонымен қатар мөлдір ортада жоғары энергиялы р-бөлшектерімен қозған Черенков-Вавилов сәулеленуін тіркеуге мүмкіндік береді (судағы осы сәулеленуді қоздыру үшін шекті энергия 0,267 МэВ құрайды). Әдетте, Черенков тіркегіші радиатордан (ол қатты, сұйық немесе газ тәрізді болуы мүмкін), Черенков фотондарын ФЭУ фотокатодына (жарық өткізгіш) және ФЭУ өзіне (немесе бірнеше ФЭУ) жинауға және "жеткізуге" мүмкіндік беретін оптикалық жүйеден тұрады. Черенков есептегіштері шекті детекторларға жатады. Олар жылдамдықпен қозғалатын зарядталған бөлшектерді тіркейді v > c олар жылдам электрондарды, Протондарды, пиондарды және басқа бөлшектерді тіркеу үшін қолданылады. Черенков есептегішінің көмегімен бөлшектердің энергиясы анықталады. Ол үшін бөлшектің жылдамдығына байланысты Черенков-Вавилов радиациялық майданының таралу бұрышы өлшенеді. Черенков тіркегіштері зарядталған бөлшектердің үдеткіштеріндегі эксперименттерде кеңінен қолданылды, өйткені олар бөлшектерді белгілі бір жылдамдық аралығында оқшаулауға мүмкіндік береді. Атмосфералық каскадта релятивисті электрон мен позитрон тудыратын, көрінетін жарықта, Черенковтың сәулесін құрайды. Олар бұл ортада таралатын жарық жылдамдығынан да жоғары жылдамдықпен қозғалады. Черенков массиві осындай жарық импульстарын үлкен көлемде жинайды (мындаған километр куб). Дәл осы тәсіл, нейтриналарды оқып үйренуде, су астында немесе мұзда Черенковтың жарық импульстары қолданылады. Черенков тіркегішінің маңыздылығы-бұл сулы ерітінділердегі радионуклидтердің концентрациясын тікелей (арнайы детекторларсыз) өлшеуге мүмкіндік береді. Іс жүзінде әр түрлі шығу тегі бар су сынамаларын радиометриялық өлшеу кезінде: ауыз су, табиғи, ағызу және технологиялық сулар жоғары энергиялы (суда еріген 3 сәулелі радионуклидтер, олардың черен - ков сәулеленуі бойынша тікелей өлшеу әдісі кеңінен қолданылды. Бұл әдіс ең үнемді. Ол 9°SR сияқты радионуклидті тіркеу кезінде өлшеудің жоғары сезімталдығын қамтамасыз етеді. Алайда, алынған нәтижелердің дәлдігі әрдайым қанағаттанарлық бола бермейді, өйткені тіркеу тиімділігі ерітіндінің мөлдірлігіне байланысты, оның азаюы фотондардың сіңуіне әкеледі. Пайдаланылған әдебиеттер тізімі https://studme.org/229260/matematika_himiya_fizik/cherenkovskiy_detektor https://ulagat.com/2021/02/02/%D0%B4%D0%B5%D1%82%D0%B5%D0%BA%D1%82%D0%BE%D1%80%D0%BB%D0%B0%D1%80/ https://thelib.info/mehanika/2824602-scintillyatorly-1179-detektor/ https://kk.upwiki.one/wiki/Cherenkov_detector жүктеу/скачать 152,53 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|