Сцинтилляторы

Электролюминесценция — свечение под действием продуктов радиоактивного распада (а-, р-частиц и у-лучей) и космической радиации. Радиолюминесценция составляет основу принципа действия известного нам из средней школы счетчика частиц — сцинтиллятора. Вспышки свечения, возникающие при попадании отдельных частиц на люминесцентное вещество, обусловлены именно радиолюминесценцией. Свечение, возникшее под действием рентгеновских лучей, называют рентгенолюминесценцией. [c.360]

В качестве люминофоров используются многие неорганические и органические соединения Nal (Т1) и др. Кроме твердых сцинтилляторов, в настоящее время широко применяются и жидкие. [c.44]

На рис. 173 изображена схема одного из приборов, использованных для этой цели. Прибор состоит из бака с жидким сцинтиллятором Сц, через который проходит трубка Т для впуска нейтронов п. В центре трубки располагается счетчик деления СД с фольгой из делящегося вещества. [c.403]

Прибор работает следующим образом. Импульс, возникающий в счетчике в момент деления, запускает ждущую развертку осциллографа О длительностью 30 мксек. Нейтроны, образовавшиеся в результате деления, попадают в объем сцинтиллятора и порождают там в своих первых столкновениях протоны отдачи, которые вместе с мгновенными [c.403]

После нескольких десятков соударений нейтроны деления замедляются до тепловой энергии и захватываются кадмием, растворенным в виде соли в сцинтилляторе. В процессе захвата нейтронов происходит (п, y) -реакция, сопровождающаяся испусканием у-квантов, которые также создают импульсы (2) в сцинтилляторе. Эти импульсы сдвинуты относительно первого импульса вдоль развертки осциллографа на время замедления нейтронов. Число импульсов соответствует числу испущенных нейтронов деления. [c.403]

Принцип действия сцинтилляционного (или, что то же, люминесцентного) счетчика основан на том, что в ряде веществ проходящие ядерные частицы вызывают сцинтилляционные вспышки видимого света, называемые сцинтилляциями. Это явление использовалось для регистрации заряженных частиц еще на заре ядерной физики. В качестве сцинтиллятора использовали сернистый цинк ZnS, а вспышки от отдельных частиц считали, наблюдая их просто глазом. Со временем этот метод был оставлен как малоэффективный. Главной причиной неэффективности явилось очень слабое разрешение по времени, которое у глаза не превышает 10" с (хотя в отношении чувствительности к свету глаз — прибор очень высокого качества). Однако в послевоенные годы сцинтилляционный метод регистрации снова возродился в связи с двумя важными усовершенствованиями. Во-первых, вместо непрозрачного сернистого цинка стали использовать вещества, прозрачные по отношению к собственному сцинтилляционному излучению. Это привело к тому, что эффективным в отношении регистрации стал весь объем сцинтиллятора, а не только его поверхностный слой. Во-вторых, для регистрации [c.499]

Эти фотоэлементы имеют максимум спектральной чувствительности в области 0,8 мкм, снижающуюся в 2-н 4 раза для длин волн 0,48 мкм, т. е. именно в той части спектра, где на-ходится максимум свечения боль-шинства рассмотренных сцинтилляторов. Поэтому они используются в сочетании преимущественно с sJ(Tl) [c.468]

Анализ более сложных радиоизотопных композиций осуществляют с помощью полупроводниковых У спектрометров, несколько уступающих сцинтилляционным по чувствительности, однако значительно (на порядок) превосходящих их по энергетическому разрешению. При необходимости чувствительность можно повысить, используя дополнительный защитный сцинтиллятор, включенный с анализирующим Се(и)-детектором на антисовпадениях. [c.212]

Если мертвое время элемента не зависит от частоты, то такой элемент называется непредельным. Примером такого элемента является одновибратор, который может работать как делитель частоты. Напротив, с повышением частоты импульсов, поступающих на предельный элемент, просчеты резко увеличиваются и он прекращает свою работу, как только интервал между импульсами становится меньше мертвого времени элемента. К таким предельным элементам можно отнести сцинтилляционный кристалл, собственное время высвечивания которого накладывает ограничения на частоту регистрируемых в счетном режиме квантов. Для наиболее широко распространенных сцинтилляторов Nal(Tl) собственное время высвечивания составляет примерно 2,5-10 с. [c.135]

В описанной схеме уменьшение аппаратурной погрешности измерения достигается тем, что поток излучения, прошедший через пульпу, непрерывно и автоматически сравнивается с эталонным потоком излучения, величина которого не зависит от плотности пульпы. При этом сравнение происходит таким образом, что оба потока попадают на один и тот же детектор излучения (сцинтиллятор и фотоумножитель) и вызванные этими потоками сигналы (импульсы фотоумножителя) проходят через один и тот же радиотехнический тракт. Именно поэтому изменение параметров детектора и коэффициента усиления всего радиотехнического тракта не вносят существенных погрешностей в измерение. [c.162]

В приборе используется выпускаемый промышленностью сцинтиллятор — кристалл NaJ(Tl) и фотоумножитель тина ФЭУ-19. Импульсы фотоумножителя поступают сначала па катодный повторитель, а затем на импульсный усилитель. За импульсным усилителем следует измеритель скорости счета, на котором происходит выделение переменной составляющей, возникающей при неравенстве падающих на сцинтиллятор потоков излучения. Эта переменная составляющая усиливается низкочастотным уси- [c.163]

Конструктивно прибор выполнен в виде двух блоков, располагающихся при измерении с разных сторон трубопровода. На рис. 4 показан внешний вид прибора. Скобы, соединяющие блоки прибора, служат одновременно и для крепления прибора к трубопроводу. В блоке а смонтированы сцинтиллятор и фотоумножитель, а также эталонный источник, катодный повторитель и реверсивный двигатель с клином. С клином связана шкала для отсчета показаний. Конструкцией прибора предусмотрено подключение к нему самопишущего электронного потенциометра для записи показаний, а также использование прибора в системе автоматического регулирования плотности пульпы. [c.163]

Спектр нейтронов восстанавливался с помощью известного метода дифференцирования спектра протонов отдачи в водородсодержащем сцинтилляторе. Существенным отличием от ранее применяемых алгоритмов является прямой метод дифференцирования без применения различных методов сглаживания спектров протонов отдачи. Применение сглаживающих алгоритмов приводит к дополнительным корреляционным связям между энергетическими группами нейтронов и не позволяет построить алгоритм вычисления матрицы погрешностей. [c.329]

В 1947—1949 гг. было положено начало успешной рёгистрации сцинтилляций с помощью фотоэлектронного умножителя — ФЭУ. В настоящее время сцинтиллятор в сочетании с ФЭУ и отсчитывающим устройством представляет незаменимый прибор в экспериментальной ядерной физике. [c.43]

На рис. 9.13 приведена схема типичного сцинтилляционного счетчика, в котором сцинтиллятором служит кристалл иодистого натрия Nal. Регистрируемая ионизирующая частица попадает в кристалл и тормозится в нем. Как и во всяком веществе, энергия частицы при торможении расходуется на ионизацию и возбуждение электронов в кристалле. В сцинтиллирующем кристалле энергия возбуждения частично выделяется в виде вспышки видимого света. Механизм образования вспышки сложен. Нетривиален также вопрос о том, почему сцинтиллятор может быть прозрачен по отношению к своему собственному излучению (казалось бы, спектр [c.500]

Преимущества сцинтилляционных счетчиков таковы. Во-первых, у них высока эффективность регистрации, равная почти 100% для заряженных частиц и 30% для у-квантов. Во-вторых, у сцинтилляционных счетчиков очень мало разрешающее время, предел которого определяется длительностью люминесцентной вспышки. Продолжительность вспышки зависит от вещества сцинтиллятора. Для неорганических кристаллов, таких как Nal, это время имеет порядок 10" с, для органических кристаллов (антрацен, нафталин) — примерно 10" с, для пластических сцинтилляторов доходит до 10"° с. Поэтому неорганические и особенно пластические сцинтилляторы особенно хороши там, где требуется высокое разрешение по времени. Третьим преимуществом люминесцентного счетчика является возможность измерения энергии как заряженных частиц, так и у-квантов. Для измерения энергии более пригодны неорганические кристаллы, так как в органических кристаллах и пластиках плохо выполняется линейность зависимости интенсивности вспышки от энергии первичной частицы. Но даже и в счетчиках с неорганическими кристаллами энергия измеряется с точностью порядка 10% в области энергий от сотен кэВ и выше и с точностью порядка 50% в области десятков кэВ. Сцинтилляционным счетчиком можно измерять не только энергию, но и скорость тяжелых заряженных частиц с энергиями в области десятков МэВ. Для этого используется тонкий кристалл. В таком кристалле измеряется не вся энергия частицы, а лишь потеря энергии на расстоянии толщины кристалла, т. е. —dE/dx. А это и есть измерение скорости (см. гл. VIII, 2, формула (8.24)). Если же на пути частиц поставить комбинацию из тонкого и толстого кристаллов, то можно измерить энергию и скорость, т. е. энергию и массу. Таким путем можно легко отделять, например, протоны от дейтронов, измеряя в то же время энергии и тех, и других частиц. Как недостаток сцинтилляционных счетчиков отметим то, что с ними труднее работать, чем с газоразрядными. Например, кристалл Nal очень гигроскопичен и боится больших потоков света. Поэтому этот кристалл приходится тщательно герметизировать и экранировать от наружного освещения. Сцин-тилляционный счетчик сейчас является одним из основных типов детекторов как в самой ядерной физике, так и в ее технических приложениях. В сцинтилляционных счетчиках в качестве рабочего вещества иногда используются жидкие прозрачные сцинтилляторы, которые могут иметь неограниченно большой эффективный объем (вырастить большой кристалл трудно). [c.501]

Именно с помощью жидкого сцинтиллятора в 1956 г. Рейнесу. и Коуэну удалось впервые зарегистрировать одну из разновидностей нейтрино, а именно электронное антинейтрино (см. гл. VI, 4). В этом фундаментальном опыте [c.501]

Теоретическая оценка давала для этой реакции сечение о еор 6-10 см (для антинейтрино, вылетающих из реактора), что примерно на 20 порядков ниже сечений, обычно измеряемых в ядерной физике. Эти 20 порядков были выиграны за счет следующих факторов. Во-первых, в качестве источника был использован мощный реактор, дававший поток антинейтрино, равный примерно lOi ча-стиц/см -с. Во-вторых, для регистрации был использован-жидкий сцинтиллятор с колоссальным объемом 5000 литров. В-третьих, вся установка была помещена глубоко под землей и отделена мощной защитой от реактора. В результате фон от космических лучей и от других (не антинейтринных) излучений из реактора был столь низким, что можно было регистрировать очень редкие события. В опыте был использован жидкий сцинтиллятор с высоким содержанием водорода и обогащенный кадмием. На ядрах водорода шла реакция (9.22). Возникающий в этой реакции позитрон аннигилировал с электроном вещества на два Кванта (см. гл. VII, 6), дававших первую вспышку. Нейтрон за несколько микросекунд замедлялся до надтепловых скоростей, после чего захватывался кадмием (см. гл. XI, 3, п. 4). Получившееся ядро, возбужденное при захвате на 9,1 МэВ, испускало каскад 7-квантов, которые давали вторую вспышку. Эти пары вспышек регистрировались схемой запаздывающих совпадений (см. ниже 6, п. 3), что позволяло уверенно отделять нужные события от фоновых излучений. Регистрировались примерно 3 события в час, и проведение всего опыта заняло около полугода. В результате для экспериментального сечения было получено значение сТэксп = = (11 4)- 1(И см , хорошо согласующееся с теоретическим. Это — самое маленькое сечение, измеренное человеком. [c.502]

В сцинтилляционных нейтронных счетчиках рабочим веществом обычно является кристалл иодистого лития Lil, активированный таллием для создания сцинтилляционных свойств. В этом кристалле нейтрон вызывает реакцию (9.27), продукты которой регистрируются обычным для сцинтилляционного счетчика образом (см. 4, п. 5). Применяются и другие сцинтилляторы, содержащие бор или делящийся медленными нейтронами уран 92 . Так как пробеги а-частиц и других легких ядер в твердых телах ничтожно малы (см. гл. VIII, 2), то сцинтилляционные счетчики могут иметь очень малые размеры при большой эффективности (порядка 50%). Недос татком сцинтилляционных нейтронных счетчиков на Lil является [c.518]

S, 4 сциитилляционные счетчики, 2 — жидкий сцинтиллятор. 5 — черенков-ский счетчик, 6 — пучок протонов, 7 — мишень, в которой рождались антипротоны, в — отклоняющие и фокусирующие магниты, 9 — коллиматор. Ю — логическая схема, [c.524]

В качестве детекторов в дозиметрах применяются ионизационные камеры непрерывного действия (см. гл. IX, 4), газоразрядные счетчики, фотопленки и сцинтилляторы. Очень высокие дозы (до 10 Р и выше) измеряются по выходу некоторых радиационнохимических реакций. Для прямого определения энергии, выделяемой излучением в веществе, пользуются калориметрическими методами. [c.673]

На рис. 2 видно, что величина оптической связи между фотокатодом и входным экраном в этих усилителях не одинакова. В то время как внутри радиационного ЭОП каждый рентгеновский квант с энергией 50 кэБ порождает около 150 электронов, усилитель с внещним входным экраном дает только 1—5 электронов. В результате в указанном звене последнего усилителя происходит частичная потеря информации и увеличение шума. С эксплуатационной точки зрения усилители с внешним сцинтиллятором имеют недостатки они тяжелы и громоздки и поэтому использование этих усилителен ограничено областями, где требуется большое поле на--блюдеиия или регистрируется высоко- [c.361]

Сцинтилляционные детекторы с фотоумножителями (ФЭУ) имеют высокую эффективность поглощения (т)у > 0,9) и большую чувствительность в связи с усилением фототока в Ю - -10 раз непосредственно ФЭУ. В качестве сцинтилляторов применяют sJ(Tl), sJ(Na), BijGe, О , aF. Среди них германат висмута обладает наилучшей стабильностью к воздействию внешних условий и эффективностью ослабления, но имеет конверсионную эффективность -10 % от Nal, что требует применения высокочувствительных ФЭУ. [c.468]

Стабильность параметров сцинтил-ляционных детекторов с ФП в Ю-Ь 20 раз лучше, чем аналогичных с ФЭУ. Основными причинами нестабильности такого детектора являются изменения световыхода сцинтиллятора и эффективности светособирания. Суммарная стабильность всего канала ниже, в связи с использованием высокочувствительных предусилителей, которые являются основным источником низкочастотных шумов. Отношения сигнал—шум улучшаются благодаря большому динамическому диапазону путем использования импульсных источников излучения в сочетании с коррекцией низкочастотных флуктуаций предусилителей в промежутках между импульсами. [c.469]

Промышленный вычислительный томограф ВТ-200 максимальный диаметр контролируемого изделия до 200 мм материалы изделий —пластмассы, резина, древесина, композиционные типа эластомеров, углерод-углеродистые структуры, легкие сплавы и металлы типа бериллия максимальные разрешение по ЛКО 0,5% матрица изображения 256X256 элементов толщина контролируемого слоя 10 мм источник излучения УРП 120/33-Т, с томографической трубкой 4БДМ12--140 фокусом 1,5X10 мм, max 140 кВ, атях 33 мА, oUa=0,5% принцип стабилизации — по первичной цепи с преобразованием частоты и сглаживанием. Матрица детекторов состоит из 8 сцинтилляторов с ФЭУ-92, в качестве детектора используется sJ(Na). [c.471]

В случае моноэнергетического первичного излучения в фотопике регистрируются кванты, не испытавшие взаимодействия с контролируемым объектом и полностью поглотившиеся в сцинтилляторе. В комптоновскую часть спектра попадают кванты, частично провзаимодействовавшие в кристалле и [c.132]

Блок-схема прибора показана на рис. 2. В приборе используются два источника излучения основной 1 и эталонный 2. Излучение основного источника попадает на сцинтиллятор <3, пройдя через трубопровод с контро-лирумой пульпой 4. Излучение эталонного источника попадает на тот же сцинтиллятор, минуя трубопровод. На пути излучения эталонного источника помещен клин 5. Клин приводится во вращение реверсивным двигателем 6. Потоки излучения основного и эталонного источников модулируются таким образом, что когда один из них полностью перекрыт поглощающим слоем свинца 7 ж 8, другой полностью открыт. Благодаря этому на сцинтиллятор попадают попеременно потоки излучения основного и эталонного источников. Если эти потоки равны, то среднее количество импульсов фотоумножителя. 9 и средний ток в его анодной цепи не меняются во времени. Когда их равенство нарушается, в анодной цепи фотоумножителя появляется переменная составляющая тока, амплитуда которой пропорциональна разности потоков излучения, а частота равна частоте модуляции этих потоков. Фаза переменной составляющей тока определяется соотношением потоков излучения. Эта переменная состав- [c.161]

В качестве сцинтиллятора в разностеномере Р-3 применяются люминесцентные кристаллы NaJ(Tl) или стильбен промышленного изготовления. [c.218]

В ЦНИЛ ведется дальнейшее усовершенствование сцинтилляционных разностеномеров и плотномеров. При этом исследуются два пути повышения стабильности показаний применение дифференциальной схемы с двумя сцинтилляторами и одним умножителем и повышение стабильности по методу Ю. П. Бетина [9]. [c.222]

Для расширения области применения сцинтилляционных приборов в промышленности необходимо дальнейшее улучшение качества выпускаемых фотоэлектронных умнояштелей, разработка новых типов умножителей, в том числе малогабаритных и с большим входным окном, серийное производство умножителей ФЭУ-12 [10], а таюке увеличение промышленного выпуска люминесцентных кристаллов, жидких и пластмассовых сцинтилляторов. [c.222]

Появление сцинтилляционных счетчиков дало воможность одновременного изучения изнашивания нескольких сопряженных пар трущихся Деталей, что представляет большой интерес при исследовании изнашивания машин. При этом используется явление прямой зависимости амплитуды электрических импульсов от интенсивности световой вспышки, возникающей в кристалле-сцинтилляторе при попадании в него радиоактивного излучения, что позволяет разделять энергетически спектр излучения радиоактивных смесей. Это явление и положено в основу [c.198]

Сцинтилляционная установка, состоящая из ФЭУ-29 и пластмассового сцинтиллятора, расположенного внутри корпуса датчика служит для определения суммарной радиоактивности продуктов изнашивания в потоке масла за фильтром-датчиком. Это позволяет контролировать работу последнего. С этой же целью отбирают пробы масла и определяют содержащиеся в нем суммарные величины радиоактивных продуктов износа с помощью приборов ПС-10 000 и ТИСС. [c.200]

Амплитудный анализатор АИ-100 с датчиком УСД-1, оснащенный кристаллом NaJ(Ta), имеет разрешающую способность по Y-линии s 9%. Основные процессы взаимодействия Y-квантов с веществом — фотоэлектрические поглощения, комптоновское рассеивание и образование пар. Результатом взаимодействия излучения с веществом сцинтиллятора является возбуждение атомов молекул, которые, возвращаясь в нормальное состояние, испускают фотоны с частотой в области спектральной чувствительности фотокатода фотоумножителя ФЭУ-13. Кристалл йодистого натрия, активизированный таллием, обладает световым выходом относительно большой плотности, содержит атомы йода с большим атомпы. весом (Z = 53), хорошо себя зарекомендовал в спектрометрии рентгеновского и у-излучения. Так как интенсивность световой вспышки линейно связана с энергией, возбужденной 7-квантом в кристалле, на аноде фотоумножителя ФЭУ-13 появляется пропорциональный ей импульс тока, регистрируемый набором статистически распределенных импульсных счетчиков. [c.57]

INS счетчик Боннера, сцинтиллятор NE-213, пропорциональный счетчик на протонах отдачи [c.323]

Особую группу составляют Д., в к-рых используется свет, излучаемый при прохождении заряж. частиц через вещество. Это — сцинтилляционный детектор, черепковский счётчик и Д. на переходном излучении. Основные элементы сцинтилляц. Д.— сцинтиллятор, в к-ром проходящая заряж. частица вызывает световую вспышку, и фотоэлектронный умножитель (ФЭУ), регистрирующий вспышку. Высокое времепибе разре- [c.589]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...