СЦИНТИЛЛЯЦИОННЫЙ СЧЕТЧИК


СЦИНТИЛЛЯЦИОННЫЙ СЧЕТЧИК
СЦИНТИЛЛЯЦИОННЫЙ СЧЕТЧИК

       
детектор ядерных ч-ц, осн. элементами к-рого являются в-во, люминесцирующее под действием заряж. ч-ц (сцинтиллятор), и фотоэлектронный умножитель (ФЭУ). Визуальные наблюдения световых вспышек (сцинтилляций) под действием a-частиц и осколков деления атомных ядер были осн. методом ядерной физики в нач. 20 в. Позднее этот метод был вытеснен ионизационными камерами и пропорциональными счётчиками.
СЦИНТИЛЛЯЦИОННЫЙ СЧЕТЧИК1
Рис. 1. Схематич. изображение сцинтилляп. счётчика.
Его возвращение в яд. физику в кон. 40-х гг. связано с появлением многокаскадных фотоумножителей, способных регистрировать чрезвычайно слабые световые вспышки.
Табл. 1. ХАРАКТЕРИСТИКИ НЕК-РЫХ КРИСТ. И ЖИДКИХ СЦИНТИЛЛЯТОРОВ, ПРИМЕНЯЕМЫХ В С. с.
СЦИНТИЛЛЯЦИОННЫЙ СЧЕТЧИК2
1 РОРОР — 1,4-ди (-2- (5-фенилоксазолил))-бензол.
2 NPO — 2-(1-нафтил)-5-фенилоксазол.
Заряж. ч-ца, проходя через сцинтиллятор, наряду с ионизацией атомов и молекул, возбуждает их. Возвращаясь в осн. состояние, они испускают фотоны (см. ЛЮМИНЕСЦЕНЦИЯ). Фотоны, попадая на катод ФЭУ, выбивают эл-ны, в результате чего на аноде ФЭУ возникает электрич. импульс, к-рый далее усиливается и регистрируется (рис. 1). Регистрация нейтр. ч-ц (нейтронов, g-квантов и др.) происходит по вторичным заряж. ч-цам, образующимся при их вз-ствии с атомами сцинтиллятора.
Доля энергии регистрируемой ч-цы, к-рая превращается в световую энергию, наз. конверсионной эффективностью т). Наибольшими h обладают кристаллы NaI, активированные Тl, антрацена и ZnS (табл. 1). Интенсивность свечения после прохождения ч-цы изменяется во времени экспоненциально: I=I0еt/t, где I0 — нач. интенсивность; t-время высвечивания, определяемое временем жизни на возбуждённых уровнях. Для большинства сцинтилляторов t составляет =10-9—10-5 с. Чем меньше t, тем более быстродействующим явл. С. с. Самыми малыми t обладают пластмассы.
Для того чтобы световая вспышка была зарегистрирована, необходимо, чтобы спектр излучения сцинтиллятора совпадал со спектр. областью чувствительности ФЭУ, а сцинтиллятор был бы прозрачен для собств. излучения. Для регистрации медленных нейтронов в сцинтиллятор добавляют Li или В. Для регистрации быстрых нейтронов используются водосодержащие сцинтилляторы. Для g-квантов и эл-нов высокой энергии используют NaI (Tl), обладающий большой плотностью, высоким эфф. ат. номером (см. ГАММА-ИЗЛУЧЕНИЕ).
С. с. изготавливают со сцинтилляторами разных размеров от мм3 до м3. Чтобы не «потерять» свет, необходим хороший контакт ФЭУ со сцинтиллятором. В С. с. небольших размеров сцинтиллятор приклеивается к фотокатоду, а остальные грани часто покрываются слоем светоотражающего в-ва (MgO2, ТiO2). В С. с. большого размера используют световоды (рис. 2). ФЭУ для С. с. должны обладать высокой эффективностью фотокатода (= 10%), большим коэфф. усиления (106—108), малым временем собирания эл-нов (= 10-8 с) при высокой его стабильности. Последнее позволяет достичь временного разрешения =10-9 с. Высокий коэфф. усиления ФЭУ наряду с малым уровнем собств. шумов делает возможной регистрацию отд. эл-нов, выбитых с фотокатода.
СЦИНТИЛЛЯЦИОННЫЙ СЧЕТЧИК3
Рис. 2. Внешний вид сцинтилляц. счётчика с пластмассовым сцинтиллятором.
Световой выход сцинтиллятора зависит от энергии, выделенной в нём заряженной ч-цей, что позволяет применять С. с. как спектрометр. Для сильно ионизующих ч-ц (a-частицы, осколки деления) и ч-ц малых энергий (?? МэВ) наилучшими спектрометрич. хар-ками обладает кристалл NaI(Tl), к-рый имеет линейную зависимость светового выхода от ?. Для эл-нов с энергией ?>1 Гэв при толщине кристалла NaI(Tl)=40—50 см разрешение по энергии даётся ф-лой: D?/?=2%/4??.
Табл. 2. ХАРАКТЕРИСТИКИ НЕК-РЫХ ГАЗОВ, ПРИМЕНЯЕМЫХ В КАЧ-ВЕ СЦИНТИЛЛЯТОРОВ В С. с. (ПРИ ДАВЛЕНИИ 740 мм РТ. СТ. ДЛЯ a-ЧАСТИЦ С ЭНЕРГИЕЙ 4,7 МэВ)
СЦИНТИЛЛЯЦИОННЫЙ СЧЕТЧИК4
Для измерения очень больших энергий (= 10 —100 ГэВ) иногда используются гигантские секционированные С. с. полного поглощения, в к-рых масса сцинтиллятора достигает сотен т. Измерение полной выделенной энергии в яд. каскаде позволяет определить энергию налетающей ч-цы с точностью = 10%.
Для исследования ч-ц малых энергий (?0,1 МэВ) и осколков деления ядер в кач-ве сцинтилляторов применяются нек-рые газы (табл. 2). Газы обладают линейной зависимостью величины сигнала от энергии ч-цы в широком диапазоне энергий, быстродействием и возможностью изменять тормозную способность изменением давления. Кроме того, источник может быть введён в объём газового сцинтиллятора. В случае газовых сцинтилляторов необходимо применять ФЭУ с кварцевыми окнами (значит. часть излучаемого света лежит в УФ области).

Физический энциклопедический словарь. — М.: Советская энциклопедия. . 1983.


.

Смотреть что такое "СЦИНТИЛЛЯЦИОННЫЙ СЧЕТЧИК" в других словарях:

  • СЦИНТИЛЛЯЦИОННЫЙ СЧЕТЧИК — СЦИНТИЛЛЯЦИОННЫЙ СЧЕТЧИК, прибор, содержащий кристалл, излучающий вспышки света при бомбардировке излучением. Каждая вспышка света, соответствующая одной частице, преобразуется ФОТОУМНОЖИТЕЛЕМ в электрический импульс. Число импульсов,… …   Научно-технический энциклопедический словарь

  • сцинтилляционный счетчик — rus сцинтилляционный счетчик (м) eng scintillation counter fra compteur (m) à scintillations, scintillateur (m) deu Szintillationszähler (m) spa contador (m) de centelleo, contador (m) de escintilación …   Безопасность и гигиена труда. Перевод на английский, французский, немецкий, испанский языки

  • сцинтилляционный счетчик — blyksimasis skaitiklis statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Blyksimasis įtaisas jonizuojančiajai spinduliuotei ir elementariosioms dalelėms (pvz., elektronams, protonams, neutronams, gama kvantams, mezonams) aptikti ir… …   Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

  • сцинтилляционный счетчик — scintiliacinis skaitiklis statusas T sritis chemija apibrėžtis Prietaisas jonizuojančiajai spinduliuotei ir elementariosioms dalelėms aptikti ir registruoti. atitikmenys: angl. scintillation counter rus. сцинтилляционный счетчик …   Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

  • сцинтилляционный счетчик — прибор для регистрации ионизирующих излучений, действие которого основано на явлении сцинтилляции, состоит из сцинтиллятора и фотоэлектронного умножителя Новый словарь иностранных слов. by EdwART, , 2009 …   Словарь иностранных слов русского языка

  • Сцинтилляционный счетчик — …   Википедия

  • сцинтилляционный счетчик — Детектор, основанный на регистрации вспышек во флуоресцирующем веществе …   Политехнический терминологический толковый словарь

  • Жидкостный сцинтилляционный счетчик — * вадкасны сцынтыляцыйны лічыльнік * liquid scintillation counter or LSC спектрофотометр, фотоусиливающая трубка которого позволяет выявлять вспышки света, испускаемые флуоресцирующими химическими веществами (сцинтиллятор, РОРОР, РОР) после их… …   Генетика. Энциклопедический словарь

  • Счетчик сцинтилляционный — [scintillation counter] прибор для регистрации ядерного излучения и элементарных частиц (протонов, нейтронов, электронов, мезонов и т.д.), основными элементами которого является вещество, люминесцирующее под действием заряженных частиц… …   Энциклопедический словарь по металлургии

  • СЧЕТЧИК СЦИНТИЛЛЯЦИОННЫЙ — (scintillation counter, scintimeter) прибор для регистрации и записи флюорссцснтных вспышек, наблюдаемых в сцинтилляторе под воздействием высок энергетического излучения (напри мер, в сцинтиллоскопе) …   Толковый словарь по медицине