Сцинтилационни броячи: принципът на работа, предимствата и недостатъците на оборудването

Сцинтилационният брояч се състои от два компонента, като сцинтилатор (фосфор) и множител от фотоелектронния тип. В основната конфигурация на този измервателен уред производителите добавиха източник за електрическо и радиооборудване, което осигурява усилване и регистриране на импулси PMT. Много често комбинацията от всички елементи на тази система се осъществява с помощта на оптична система - светлинна тръба. По-нататък в статията разглеждаме принципа на действието на сцинтилационния брояч.

Характеристики на работата

Устройството на сцинтилационния брояч е доста трудно, така че на тази тема трябва да се обърне повече внимание. Същността на това устройство е както следва.

Устройството получава заредена частица, в резултат на която всички молекули се възбуждат. След определен период от време тези предмети се успокояват и в този процес освобождават така наречените фотони. Целият процес е необходим светкавица. Някои фотони преминават към фотокатода. Този процес е необходим за появата на фотоелектрони.

Какво се използва вместо фосфор?

В този апарат е създаден заместител на елемент като фосфор. Като правило производителите използват:

• кристали от органичен тип;
• сцинтилатори от течност, които също трябва да са органични;
• твърди сцинтилатори, които са изработени от пластмаса;
• сцинтилатори от газ.

По отношение на данните за заместване на фосфора може да се види, че производителите в повечето случаи използват изключително органични вещества.

Основна характеристика

Време е да поговорим за основната характеристика на сцинтилационните броячи. На първо място, трябва да се отбележи изходът от светлината, радиацията, така нареченият спектрален състав и продължителността на самото сцинтилиране.

В процеса на преминаване през сцинтилатора на различни заредени частици се произвежда определен брой фотони, които носят тук или друга енергия. По-голямата част от произведените фотони ще бъдат абсорбирани и унищожени в самия резервоар. Вместо абсорбираните фотони, ще се произвеждат други видове частици, които ще представляват малко по-малка енергия. В резултат на всичко това се появяват фотони, чиито свойства са характерни изключително за сцинтилатора.

Светлинна мощност

След това помислете за сцинтилационния брояч и принципа за неговата работа. Сега нека обърнем внимание на изхода на светлината. Този процес също се нарича ефективност на конверсионния тип. Изходът от светлината е така нареченото съотношение на енергия, която излиза на стойността на енергията на заредените частици, изгубени в сцинтилатора.

При това действие средният брой фотони изчезва изключително. Това се нарича и енергията на средната природа на фотоните. Всяка от частиците, присъстващи в устройството, не показва моноенергетика навън, а само спектъра с непрекъсната лента. В края на краищата той е този, който е характерен за този вид работа.

Необходимо е да се обърне внимание на най-важните, защото този спектър от фотони независимо напуска сцинтилатора, който ни е известен. Важно е тя да съвпада или поне частично да се припокрива с спектралната характеристика на фотоумножителя. Това припокриване на елементите на сцинтилатора с различна характеристика се определя единствено от фактора, договорен от производителите.

В този коефициент спектърът на външния тип или спектъра на нашите фотони се освобождава във външната среда на това устройство. Към днешна дата има такова нещо като "ефективност на сцинтилацията". Това е сравнение на инструмента с други данни за РМТ.

Тази концепция съчетава няколко аспекта:

• Ефективността взема под внимание броя на нашите фотони, излъчвани от сцинтилатора на единица абсорбирана енергия. Също така този показател отчита чувствителността на устройството към фотоните.
• Ефективността на тази работа, като правило, се оценява чрез сравняване със сцинтилационната ефективност на сцинтилатора, който се приема като стандарт.

Различни промени в сцинтилацията

Принципът на действие на сцинтилационния брояч също се състои от следния не по-малко важен аспект. Сцинтилацията може да бъде подложена на различни промени. Те се изчисляват по специален закон.

В него аз₀ означава максималния индикатор за интензивността на сцинтилацията, която разглеждаме. Що се отнася до индекса t₀ - тогава това е постоянна стойност и обозначава времето на така нареченото амортизиране. Това отслабване показва времето, през което интензитетът намалява в експонента си в определено време.

Необходимо е също така да се обърне внимание на броя на така наречените фотони. В нашето законодателство е посочено с буква н.

Къде е общият брой на излъчените фотони по време на сцинтилационния процес. Тези фотони се излъчват в определено време и се записват в инструмента.

Процеси на фосфор

Както вече споменахме по-рано, сцинтилационните броячи действат въз основа на работата на елемент като фосфора. В този елемент се извършва процес на така наречената луминесценция. И е разделена на няколко типа:

• Първият вид е флуоресценция.
• Вторият вид е фосфоресценция.

Тези два вида се различават, предимно поради времето. Когато така нареченото мигане се случва в сливане с друг процес или в период от време от порядъка на 10^-8 сек е първият вид процес. Що се отнася до втория тип, тогава интервалът от време е малко по-голям от предишния. Това несъответствие с течение на времето възниква, защото даден интервал съответства на живота на атома в неразрешено състояние.

Като цяло, продължителността на първия процес е напълно независима от индикатора на смущението на един или друг атом, но по отношение на изхода на този процес, тогава тази възбудимост е повлияна от възбудимостта на този елемент. Заслужава да се отбележи и факта, че в случая на някои кристали, скоростта на така наречената доходност е малко по-малка, отколкото в случая на фотоексцитация.

Какво е фосфоресценция?

Предимствата на сцинтилационния брояч включват процеса на фосфоресценция. Според тази концепция повечето хора разбират само луминисценцията. Ето защо, помислете за тези функции въз основа на този процес. Този процес е т. Нар. Продължаване на процеса след завършване на определен вид работа. Фосфоресценцията на кристалните фосфор се получава, когато електрони и дупки се рекомбинират чрез възбуждане. В някои обекти на фосфор е абсолютно невъзможно да се забави процесът, тъй като електроните и техните дупки попадат в така наречените капани. От тези същите капани, те могат да бъдат освободени по независим начин, но затова те, както и другите вещества, трябва да получат допълнително количество енергия.

В това отношение продължителността на процеса също зависи от определена температура. Ако други молекули от органичен характер участват в процеса, процесът на фосфоресценция се случва само когато те са в метастабилно състояние. И тези молекули не могат да влязат в нормално състояние. Само в този случай можем да видим зависимостта на този процес от скоростта и от самата температура.

Характеристики на броячите

Има предимства и недостатъци на сцинтилационния брояч, които ще разгледаме в този раздел. На първо място, ние описваме предимствата на устройството, тъй като те са многобройни.

Специалистите разграничават доста висока степен на временна способност. Докато един импулс, издаден от това устройство, не надвишава десет секунди. Но това е така, ако се използват определени устройства. Този брояч има това число няколко пъти по-малко от другите аналози с независима категория. Това е чудесно за неговата употреба, тъй като скоростта на броене се увеличава няколко пъти.

Следващото положително качество на тези типове броячи е доста малък индикатор за късния импулс. Но такъв процес се извършва само след като частиците са преминали периода на регистрация. Това също ви позволява да спестите директно времето на импулса на този тип устройство.

Също така сцинтилационните броячи имат сравнително високо ниво на откриване на определени частици, които включват неврони и техните лъчи. За да се увеличи нивото на регистрация, е задължително тези частици да реагират с така наречените детектори.

Производство на устройства

Кой е измислил сцинтилационния брояч? Дали този немски физик Калман Хартмут Пол през 1947 г. и 1948-ият учен измислена неутронна радиография. Принципът на действие на сцинтилационния брояч дава възможност да се получи сравнително голям размер. Това допринася за факта, че е възможно да се извърши т.нар херметичен анализ на доста голям енергиен поток, който включва ултравиолетови лъчи.

Възможно е също така да се въведат в състава на устройството определени вещества, с които неутроните могат да взаимодействат сравнително добре. Това, разбира се, има своите непосредствени положителни качества в производството и бъдещото използване на брояч от този род.

Тип строителство

Частиците на сцинтилационния брояч гарантират неговата висококачествена работа. Потребителите имат следните изисквания за работата на устройството:

• на така наречения фотокатод е най-добрият индикатор за събиране на светлина;
• на този фотокатод има разпределение на светлината от един и същ вид;
• ненужните частици в устройството са затъмнени;
• Магнитните полета нямат абсолютно никакъв ефект върху целия процес на пренасяне;
• коефициентът в този случай е стабилен.

Недостатъците на сцинтилационния брояч са най-минимални. При извършване на работата е необходимо да се гарантира, че амплитудата на видовете импулси съответства на други типове амплитуди.

Counter опаковка

Често сцинтилационният брояч е опакован в метален контейнер, в който стъклото е от едната страна. В допълнение, mМежду контейнера и сцинтилатора се поставя специален слой материал, Не позволява ултравиолетовите лъчи и топлината да тече. Пластмасовите сцинтилатори не се нуждаят от опаковане в запечатани контейнери, а вВсички твърди сцинтилатори трябва да имат изходен прозорец на единия край. Много е важно да обърнете внимание на опаковката на това устройство.

Предимства на броячите

Предимствата на сцинтилационния брояч се състоят в следните аспекти:

• Чувствителността на това устройство винаги е на най-високо ниво и неговата непосредствена ефективност също зависи от него.
• Възможностите на устройството включват широк спектър от услуги.
• Способността да се прави разлика между различните частици използва само информация за тяхната енергия.

Това се дължи на горните индикатори, че този тип брояч е заобиколил всички конкуренти и от дясната му страна се е превърнал в най-доброто по рода си устройство.

Заслужава да се отбележи, че недостатъците му включват чувствителното възприемане на промените в определена температура, както и условията на околната среда.