TRAŽI

Scintilacijski brojači: načelo rada, prednosti i nedostaci opreme

Scintilacijski brojač sastoji se od takvih dvijukomponente kao što su scintilator (fosfor) i fotomultipljiva cijev. U osnovnom setu, proizvođači su dodali izvor za električnu energiju i radio opremu na ovaj brojač, pružajući pojačanje i snimanje PMT impulsa. Vrlo često kombinacija svih elemenata ovog sustava provodi se uz pomoć optičkog sustava - svjetlosnog vodiča. Dalje u članku ćemo razmotriti načelo rada scintilacijskog brojača.

brojači scintilacije

Značajke rada

Scintilacijski brojač uređaja je prilično teško, stoga ova tema treba više pažnje. Bit rada ove jedinice je kako slijedi.

Napunjena čestica ulazi u uređaj zbogOvo je uzbuda svih molekula. Ti se objekti smiruju nakon određenog vremenskog razdoblja i u tom procesu oslobađaju tzv. Fotone. Ovaj cijeli proces je neophodan za bljesak svjetla. Određeni fotoni prolaze kroz fotokatodu. Ovaj postupak je neophodan za pojavu fotoelektrona.

Fokus i strujanje fotoelektrona naizvorna elektroda. Ova akcija je rezultat djelovanja takozvanog PMT-a. U naknadnoj akciji, broj ovih vrlo elektrona povećava se nekoliko puta, uz pomoć emisije elektrona. Rezultat je napetost. Nadalje, samo povećava njegov neposredni učinak. Trajanje pulsa i njegova amplituda na izlazu određuju se karakterističnim svojstvima.

načelo djelovanja scintilacijskog brojača

Što se koristi umjesto fosfora?

U ovom su napravu izmislili zamjenu takvog elementa kao fosfor. U pravilu, proizvođači koriste:

  • kristali organskih tipova;
  • tekući scintillators, koji također moraju biti organski tipovi;
  • čvrsti scintilatori izrađeni od plastike;
  • plinskih scintilacija.

Gledajući podatke o zamjeni fosfora, možete vidjeti da proizvođači u većini slučajeva koriste samo organsku tvar.

scintilacijski brojač

Glavna karakteristika

Vrijeme je da razgovaramo o glavnoj osobini.brojači scintilacije. Prije svega, potrebno je zapamtiti izlaz svjetlosti, zračenje, takozvani spektralni sastav i trajanje same scintilacije.

U procesu prolaska kroz scintilatorrazne nabijene čestice proizvode određeni broj fotona koji nose ovdje ili drugu energiju. Prilično velik dio proizvedenih fotona bit će apsorbiran i uništen u samom spremniku. Umjesto fotona koji se apsorbiraju, proizvesti će se i druge vrste čestica koje će predstavljati energiju nešto manje prirodne. Kao rezultat svih ovih akcija pojavit će se fotoni, čija su svojstva karakteristična isključivo za scintilaciju.

princip rada scintilacijskog brojača

Svjetlosni izlaz

Zatim, razmislite o scintilacijskom brojaču inačelo njezina djelovanja. Sada obratimo pažnju na svjetlosni izlaz. Taj se proces naziva i učinkovitost pretvorbe. Izlazna snaga je takozvani omjer energije koja izlazi izvan količine energije napunjene čestice izgubljene u scintilatoru.

U ovoj akciji prosječan broj fotona idesamo van. Ovo se naziva i prosječna energija fotona. Svaka od čestica prisutnih u instrumentu donosi ne monoenergije, već samo spektar u kontinuiranom traku. Uostalom, to je karakteristično za ovu vrstu posla.

Potrebno je obratiti pozornost na najvažnije, jerovaj spektar fotona neovisno ostavlja scintilatator poznat nama. Važno je da se podudara ili barem djelomično preklapa s spektralnim karakteristikama fotomultiplista. Ovakav preklapanje elemenata za scintilaciju s različitim karakteristikama određuje isključivo koeficijent koji su dogovorili proizvođači.

U ovom omjeru, spektar vanjskog tipa iliSpektar naših fotona ide u vanjsko okruženje ovog uređaja. Danas postoji takva stvar kao "scintilacijska učinkovitost". Usporedba uređaja s drugim PMT podacima.

scintilacijski brojač

Ovaj koncept kombinira nekoliko aspekata:

  • Učinkovitost uzima u obzir broj naših fotona koje emitira scintilatator po jedinici apsorbirane energije. Također, ovaj pokazatelj uzima u obzir osjetljivost uređaja na fotone.
  • Učinkovitost ovog rada, u pravilu, procjenjuje se uspoređujući scintilacijsku učinkovitost scintilaatora, koja se uzima kao standard.

Razne promjene scintilacije

Načelo rada scintilacijskog brojača je takođersastoji se od sljedećeg jednako važnog aspekta. Scintilacija može biti podložna nekim promjenama. Izračunavaju se prema posebnom zakonu.

scintilacijski brojač koji je izumio

U njemu i0 označava maksimalni indikator intenziteta scintilacije koju razmatramo. Što se tiče indikatora t0 - onda je konstantna vrijednost i označava vrijeme takozvane prigušenja. Ovo prigušenje označava vrijeme tijekom kojeg se intenzitet smanjuje u indeksu određenim (e) vremenima.

Također je potrebno obratiti pozornost na broj takozvanih fotona. U našem je zakonu označeno slovom n.

scintilacijski brojač čestica

gdje

- ukupan broj fotona koji se emitiraju tijekom scintilacijskog procesa. Ti se fotoni emitiraju u određenom vremenu i snimaju u instrumentu.

Fosforni procesi

Kao što smo ranije pisali, scintilacijaBrojači djeluju na temelju djelovanja elementa kao što je fosfor. Ovaj element je proces tzv. Luminescencije. I podijeljen je u nekoliko vrsta:

  • Prva je fluorescencija.
  • Drugi tip je fosforescencija.

Ove dvije vrste razlikuju se prvenstveno u vremenu. Kada se takozvani treperi pojavljuje pri spajanju s drugim postupkom ili tijekom vremenskog razdoblja od 10-8 sec je prva vrsta procesa. Što se tiče drugog tipa, vremenski interval je nešto veći od prethodnog tipa. Ova razlika u vremenu proizlazi iz razloga što taj interval odgovara životu atoma u nemirnoj državi.

Ukupno, trajanje prvog procesaTo uopće ne ovisi o pokazatelju nemira atoma, no što se tiče izlaza ovog procesa, to je uzbudljivost ovog elementa koja to utječe. Također je vrijedno napomenuti da u slučaju nemira određenih kristala, brzina tzv. Izlaza je nešto manja nego tijekom fotoizravljanja.

Što je fosforescencija?

Prednosti scintilacijskog brojača uključujusam fosforcentni proces. Pod tim konceptom, većina ljudi razumije samo luminescenciju. Stoga, ove značajke se temelje na ovom procesu. Taj je proces tzv. Nastavak procesa nakon završetka određene vrste rada. Fosforcencija kristalnih fosfora javlja se kada se elektroni i rupice rekombiniraju tijekom uzbude. U određenim fosfornim objektima, apsolutno je nemoguće usporiti proces, budući da elektroni i njihove rupe ulaze u takozvane zamke. Iz tih samih zamki, oni se mogu samostalno osloboditi, ali za to, kao i druge tvari, moraju dobiti dodatnu energiju.

S tim u vezi, traje i trajanje procesaovisnost o određenoj temperaturi. Ako su u procesu uključene druge organske molekule, tada se postupak fosforescencije odvija samo ako su u metastabilnom stanju. I otići u normalno stanje tih molekula ne mogu. Samo u ovom slučaju možemo vidjeti ovisnost ovog procesa o brzini i samoj temperaturi.

Značajke brojača

Scintilacijski brojač ima prednosti i nedostatke koje ćemo pogledati u ovom odjeljku. Prije svega, opisujemo prednosti uređaja, jer ih ima puno.

Stručnjaci ističu vrlo visoku stopuprivremena sposobnost. Do trenutka kad se jedan puls koji emitira ovaj uređaj, ne prelazi deset sekundi. Ali ovo je ako se koriste određeni instrumenti. Ovaj brojač ima ovaj pokazatelj nekoliko puta manji od ostalih njegovih kolega s ispuštanjem neovisne prirode. Ovo je odlično za njegovu upotrebu, jer se brojanje povećava nekoliko puta.

Sljedeće vrste pozitivnih podataka o kvalitetibrojači su prilično mali pokazatelj kasnog impulsa. Ali takav se postupak provodi tek nakon što čestice prođu razdoblje registracije. Također vam omogućuje da izravno spremite vrijeme pulsiranja ove vrste uređaja.

Također scintilacijski brojači imaju priličnovisoku razinu registracije određenih čestica, koje uključuju neurone i njihove zrake. Kako bi se povećala razina registracije, nužno je da te čestice uđu u reakciju s takozvanim detektorima.

Proizvodni uređaji

Tko je izumio scintilacijski brojač? To je učinio njemački fizičar Kalman Hartmut Paul 1947., a 1948. znanstvenik izumio je neutronsku radiografiju. Načelo rada scintilacijskog brojačaomogućuje vam da ga otpustite prilično velikim veličinama. To pridonosi činjenici da je moguće provesti tzv. Hermetičku analizu prilično velikog protoka energije, koja uključuje ultraljubičaste zrake.

Također možete ući u uređaj određenimtvari s kojima neutroni mogu vrlo dobro komunicirati. To, naravno, ima svoje neposredne pozitivne kvalitete u proizvodnji i budućoj uporabi brojača ove prirode.

Vrsta građe

Čestice scintilacijskog brojača osiguravaju visokokvalitetni rad. Potrošači imaju sljedeće uvjete za rad uređaja:

  • takozvana fotokata je najbolji pokazatelj zbirke svjetlosti;
  • ova fotokatoda dijeli svjetlo izuzetno jednolike vrste;
  • neželjene čestice u uređaju potamne;
  • Magnetska polja nemaju apsolutno nikakav utjecaj na čitav proces nosača;
  • koeficijent je u ovom slučaju stabilan.

Nedostaci scintilacijskog brojača imaju najvišeminimalna. Prilikom izvođenja radova, nužno je osigurati da amplituda tipova signala impulsa odgovaraju drugim vrstama amplituda.

Brojač pakiranja

Često se scintilacijski brojač pakira u metalni spremnik u kojemu je staklo s jedne strane. Osim toga, mSloj posebnog materijala nalazi se između spremnika i samog scintilacijskog sredstva.koji ne dopušta doći do ultraljubičaste zrake i topline. Plastični scintilateri ne moraju biti zapakirani u zatvorene posude, već uSvi čvrsti scintillators moraju imati izlazni prozor na jednom kraju. Vrlo je važno obratiti pozornost na ambalažu ovog uređaja.

scintilacijski brojač prednosti i nedostaci

Prednosti brojila

Prednosti scintilacijskog brojača su kako slijedi:

  • Osjetljivost ovog uređaja uvijek je na najvišoj razini, a njegova neposredna učinkovitost izravno ovisi o tome.
  • Mogućnosti instrumenta obuhvaćaju širok spektar usluga.
  • Sposobnost razlikovanja različitih čestica koristi samo informacije o njihovoj energiji.

Zbog gore navedenih pokazatelja, ova vrsta brojača zaobilazi sve svoje konkurente i s pravom je postala najbolji uređaj takve vrste.

nesavršenost scintilacijskog brojača

Također je vrijedno napomenuti da njegovi nedostaci uključuju osjetljivu percepciju promjena u jednoj ili drugoj temperaturi, kao i uvjetima okoline.

  • Ocjenjivanje: