Scintilacijski brojači: načelo rada, prednosti i nedostaci opreme

Scintilacijski brojač sastoji se od dvije komponente, kao što su scintilatator (fosfor) i množitelj fotoelektronskog tipa. U osnovnoj konfiguraciji ovog mjerača proizvođači dodali su izvor za električnu energiju i radio opremu, koja omogućuje pojačanje i registraciju impulsa PMT. Vrlo često kombinacija svih elemenata ovog sustava provodi se uz pomoć optičkog sustava - svjetlosne cijevi. Dalje u članku smatramo princip djelovanja scintilacijskog brojača.

Značajke rada

Uređaj scintilacijskog brojača je prilično težak, pa se tu temu treba posvetiti više pozornosti. Bit ovog uređaja je kako slijedi.

Uređaj prima napunjenu česticu, zbog čega su sve molekule uzbuđene. Nakon određenog vremenskog razdoblja ti se objekti smiruju, a u tom procesu oslobađaju takozvani fotoni. Cijeli proces je potreban za bljesak svjetla. Određeni fotoni prolaze kroz fotokatodu. Ovaj postupak je neophodan za pojavu fotoelektrona.

Što se koristi umjesto fosfora?

U ovom aparatu izmislio je zamjenski element kao što je fosfor. U pravilu, proizvođači koriste:

• kristali organskog tipa;
• scintilatori iz tekućine, koji također moraju biti organski tipovi;
• čvrsti scintillators, koji su izrađeni od plastike;
• scintilaatora iz plina.

Gledajući podatke o supstituciji fosfora, može se vidjeti da proizvođači u većini slučajeva koriste isključivo organske tvari.

Glavna karakteristika

Vrijeme je da govorimo o glavnoj karakteristici scintilacijskih brojila. Prije svega, potrebno je napomenuti izlaz svjetlosti, zračenja, takozvani spektralni sastav i trajanje same scintilacije.

U procesu prolaska kroz scintilator različitih nabijenih čestica, proizvedeni su 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 su apsorbirani, proizvesti će se i druge vrste čestica koje će predstavljati nešto manje energije. Kao rezultat ove akcije pojavljuju se fotoni čija je svojstva karakteristična isključivo za scintilatator.

Svjetlosni izlaz

Zatim, uzmite u obzir scintilacijski brojač i načelo njegovog djelovanja. Sada obratimo pažnju na svjetlosni izlaz. Ovaj se proces naziva i učinkovitost pretvorbe. Izlaz svjetlosti je takozvani omjer energije koji izlazi prema vrijednosti energije napunjene čestice izgubljene u scintilatoru.

U ovoj akciji prosječan broj fotona isključuje se isključivo. To se naziva i energijom prosječne prirode fotona. Svaka od čestica prisutnih u uređaju ne prikazuje monoenergetika izvana, već samo spektar s kontinuiranim trakom. Uostalom, on je onaj koji je karakterističan za ovu vrstu posla.

Potrebno je obratiti pozornost na najvažnije, jer ovaj spektar fotona samostalno napušta scintilatator koji nam je poznat. Važno je da se podudara ili barem djelomično preklapa s spektralnim karakteristikama fotomultiplista. Ovakav preklapanje elemenata scintilacije s drugačijim karakteristikama određuje isključivo faktor koji su dogovorili proizvođači.

U ovom koeficijentu, spektar vanjskog tipa ili spektra naših fotona se oslobađa u vanjski medij ovog uređaja. Do danas postoji takva stvar kao "učinkovitost scintilacije". To je usporedba instrumenta s drugim PMT podacima.

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 u usporedbi sa scintilacijskom učinkovitošću scintilaatora, koja se uzima kao standard.

Razne promjene scintilacije

Načelo rada scintilacijskog brojača također se sastoji od sljedećeg ne manje važnog aspekta. Scintilacija može biti podvrgnuta različitim promjenama. Izračunavaju se prema posebnom zakonu.

U njemu₀ označava maksimalni pokazatelj intenziteta scintilacije koju razmatramo. Što se tiče indeksa t₀ - onda je to konstantna vrijednost i označava vrijeme takozvanog prigušenja. Ovo prigušenje pokazuje vrijeme tijekom kojeg se intenzitet smanjuje u eksponentu u određeno vrijeme.

Također je potrebno obratiti pozornost na broj takozvanih fotona. U našem zakonu naznačeno je pismom br.

Gdje je ukupan broj fotona koji se emitiraju tijekom scintilacijskog procesa. Ovi fotoni se emitiraju u određeno vrijeme i snimaju u instrumentu.

Procesi fosfora

Kao što smo ranije spomenuli, scintilacijski brojači djeluju na temelju djela elementa kao što je fosfor. U ovom elementu provodi se proces takozvane luminescencije. I podijeljen je u nekoliko vrsta:

• Prva vrsta je fluorescencija.
• Druga vrsta je fosforescencija.

Ove se dvije vrste razlikuju, prije svega zbog vremena. Kada se takozvani treperi pojavljuju u spoju s drugim procesom 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 dani interval odgovara životu atoma u nerazvijenom stanju.

Općenito, trajanje prvog procesa potpuno je neovisno od pokazatelja smetnji jednog ili drugog atoma, no što se tiče izlaza ovog procesa, tada je na ovu ekscitabilnost pod utjecajem uzbudljivosti ovog elementa. Također je vrijedno napomenuti činjenicu da je u slučaju određenih kristala brzina tzv. Prinosa nešto manja nego u slučaju fotoekscitacije.

Što je fosforescencija?

Prednosti scintilacijskog brojača uključuju proces fosforescencije. Pod tim konceptom, većina ljudi razumije samo luminescenciju. Zato razmotrite ove značajke na temelju tog postupka. Taj je proces tzv. Nastavak procesa nakon završetka određene vrste rada. Fosforcencija kristalnih fosfora javlja se kada se elektroni i rupice rekombiniraju ekscitacijom. U određenim objektima fosfora apsolutno je nemoguće usporiti proces jer elektroni i njihovi otvori padaju u takozvane zamke. Od tih istih zamki, one se mogu osloboditi na neovisan način, ali za to su, kao i druge tvari, potrebne dodatne opskrbe energijom.

S tim u vezi, trajanje postupka također ovisi o određenoj temperaturi. Ako se u tom procesu sudjeluju druge molekule organske prirode, postupak fosforescencije događa se samo kada su u metastabilnom stanju. A te molekule ne mogu ući u normalno stanje. Samo u ovom slučaju možemo vidjeti ovisnost ovog procesa o brzini i samoj temperaturi.

Značajke brojača

Ima scintilaciju protiv prednosti i nedostataka, koje ćemo razmotriti u ovom odjeljku. Prije svega, mi opisujemo prednosti uređaja jer su vrlo brojni.

Stručnjaci razlikuju relativno visoku stopu privremene sposobnosti. Do vremena kada jedan puls, koji ovaj uređaj izdaje, ne prelazi deset sekundi. Ali to je slučaj ako se koriste određeni uređaji. Ovaj brojač ima taj broj nekoliko puta manji od ostalih analoga s nezavisnom kategorijom. Ovo je sjajno za njegovu upotrebu, jer se brojanje povećava nekoliko puta.

Sljedeća pozitivna kvaliteta ovih tipova brojila je prilično mali pokazatelj kasnog impulsa. Ali takav postupak se provodi tek nakon što su čestice prošle razdoblje registracije. To vam omogućuje i izravno spremanje vremena impulsa ove vrste uređaja.

Također, scintilacijski brojači imaju prilično visoku razinu detekcije određenih čestica, što uključuje neurone i njihove zrake. Kako bi se povećala razina registracije, nužno je da te čestice reagiraju s takozvanim detektorima.

Proizvodnja uređaja

Tko je izumio scintilacijski brojač? Je li to njemački fizičar Kalman Hartmut Paul 1947. i 1948. znanstvenik izumio je neutronsku radiografiju. Načelo rada scintilacijskog brojača omogućuje njegovu proizvodnju prilično velike veličine. To pridonosi činjenici da je moguće provesti tzv. Hermetičku analizu prilično velikog protoka energije, koja uključuje ultraljubičaste zrake.

Također je moguće uvesti u sastav uređaja određene tvari s kojima neutroni mogu djelovati prilično dobro. 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:

• na tzv. fotokatoda najbolji je pokazatelj prikupljanja svjetlosti;
• na ovoj fotokatozi postoji raspodjela svjetla isključivo jednolikog tipa;
• nepotrebne čestice u uređaju su zamagljene;
• Magnetska polja nemaju apsolutno nikakav učinak na cijeli proces nosača;
• koeficijent je u ovom slučaju stabilan.

Nedostaci scintilacijskog brojača su najmanji. Prilikom izvođenja radova potrebno je osigurati da amplituda tipova signala impulsa odgovara drugim vrstama amplituda.

Brojač pakiranja

Često se scintilacijski brojač pakira u metalni spremnik u kojem se staklo nalazi na jednoj strani. Osim toga, mPosebni sloj materijala postavljen je između spremnika i scintilaatora, Ne dozvoljava strujanje ultraljubičastih zraka i topline. Plastični scintilateri ne moraju biti zapakirani u zatvorene posude, već uSvi čvrsti scintillators moraju imati izlazni prozor na jednom od krajeva. Vrlo je važno obratiti pozornost na ambalažu ovog uređaja.

Prednosti brojila

Prednosti scintilacijskog brojača sastoje se od sljedećih aspekata:

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

To je zbog gore navedenih pokazatelja ova vrsta brojača pobijediti sve svoje konkurente, te je s pravom postao najbolji uređaj takve vrste.

Vrijedno je istaknuti da njegovi nedostaci uključuju osjetljivu percepciju promjena u određenoj temperaturi, kao i uvjete okoline.