ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ДЕТЕКТОР

ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ДЕТЕКТОР

       

трековый детектор в виде тв. диэлектрич. образца, в к-ром регистрируются следы попавших в него заряж. ч-ц. Частицы, двигаясь в диэлектрике, нарушают его структуру (р а д и а ц и о н н ы е дефекты). Нарушения имеют форму тёмных следов (треков) шириной от неск. десятков до неск. сотен ?. Их ширина может быть увеличена до 1—2 мкм (и выше) избират. послойным травлением поверхности диэлектрика растворами кислот, щелочей, окислителей (скорость травления вдоль следа превосходит скорость травления остальной поверхности).

Эффект избирательного травления обнаружен для мн. минералов, стёкол и ряда органич. полимеров. Наибольшее применение в качестве Д. д. нашли силикатные и фосфатные стёкла (в частности, обычное оконное стекло), слюды (мусковит и фторфлогопит), лавсан, поликарбонат, нитроцеллюлоза. Наиболее чувствителен полимер диэтиленгликоль — бисаллилкарбонат, способный, напр., регистрировать a-частицы с энергией до 7 МэВ. Д. д. обладает высокой эффективностью регистрации, отсутствием фоновых событий, термич. стабильностью следов, простотой обработки и пороговой чувствительностью к лёгким заряж. ч-цам. Д. д. применяются гл. обр. для регистрации осколков деления атомных ядер и многозарядных ионов. Д. д. определяют тяжёлые ч-цы в первичном косм. излучении по зависимости скорости травления следа от заряда и скорости ч-цы. С помощью Д. д. в косм. лучах были обнаружены ядра тяжелее Fe.

Физический энциклопедический словарь. — М.: Советская энциклопедия. Главный редактор А. М. Прохоров. 1983.

ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ДЕТЕКТОР

заряженных частиц. Действие Д. д. основано на способности тяжёлых ионов создавать при торможении в твёрдых диэлектриках и полупроводниках стабильные во времени зоны дефектов в узком канале вдоль трека диам. от 1-5*10^-3 мкм до неск. 1-5*10^-2 мкм. Зоны дефектов (треки) могут наблюдаться с помощью электронного микроскопа либо после избират. хим. травления оптич. методами. В последнем случае следы тяжёлых частиц наблюдаются как каналы либо лунки диам. от десятков до сотен мкм (измеряются с помощью оптич. систем увеличением 100-200). В качестве материала Д. д. применяют природные и синтетич. кристаллы, стёкла, высокополимерные органич. соединения.

Важное свойство Д. д.- их пороговая чувствительность к тяжёлым заряж. частицам. Д. д. используются гл. обр. для регистрации многозарядных ионов, однако на нек-рых материалах, напр. бисаллилкарбонате, возможна регистрация протонов с энергией до 7-10 МэВ и -частиц с энергией до 70 МэВ (обычно для регистрации -частиц применяют нитрат или ацетат целлюлозы). Для выделения более тяжёлых многозарядных ионов используются поликарбонат, лавсан, кристаллы оливина, топаза, торина и магнийстронциевое стекло. Порог регистрации поликарбоната и лавсана лежит в области макс. удельных ионизационных потерь ионов углерода, для остальных указанных материалов - в районе Ti-V. Порог выявления треков может быть ещё более повышен (в сторону больших Z и А )с помощью избират. отжига при темп-рах 200-600 ⁰C.

Д. д. отличаются высокой эффективностью регистрации, имеют низкий уровень фона. Они нечувствительны к свету, -частицам, -излучению, высокоэнергетичным малозарядным частицам. Д. д. обеспечивают возможность регистрации заряж. частиц при высоких и низких темп-pax, в химически агрессивных средах, при высоких давлениях, ударных нагрузках и в высоком вакууме. Д. д., покрытые слоем ²³⁵U, ²³⁸U, применяются для регистрации тепловых и быстрых нейтронов по осколкам деления. В состав Д. д. могут быть введены любые необходимые элементы от Li до U.

Основные применения Д. д.: регистрация факта прохождения частицы (регистрация осколков деления, измерение потоков нейтронов, дозиметрия, радиография и др ); использование высокого пространств. разрешения при исследовании деления ядер на 3 и более осколков и измерении времен жизни составных ядер методом "теней"; определение Z и А релятивистских ядер по изменению скорости травления вдоль следа.

С помощью Д. д. были идентифицированы трансурановые элементы от А=103 до А=107, открыты явления запаздывающего деления ядер из изомерных состояний, деления ядер на 3 осколка, в космических лучах обнаружены ядра тяжелее Fe.

Лит Флеров Г H, Берзина И Г, Радиография минералов, горных пород и руд, M , 1979, Гангрский Ю. П, Mарков Б. Н., Перелыгин В. П., Регистрация и спектрометрия осколков деления, M , 1981 Флейшер P. Л., Прайс П. Б., Уокер Р. M., Треки заряженных частиц в твердых Teiax Принципы и приложения, пер. с англ , ч 1-3, M , 1981

Физическая энциклопедия. В 5-ти томах. — М.: Советская энциклопедия. Главный редактор А. М. Прохоров. 1988.