Сцинтилляционные счетчики

Принцип действия счетчиков основан на возникновении в некоторых веществах (фосфорах) под действием ядерных излучений слабых световых вспышек – сцинтилляций. Свет подается на светочувствительный фотокатод и выбивает из него электроны, образующие фототок. Комбинация фосфора, фотокатода и фотоэлектронного умножителя в общем светонепроницаемом корпусе и называется сцинтилляционном счетчиком.

Для регистрации a-частиц в сцинтилляционных счетчиках в качестве фосфора часто применяется сернистый цинк, активированный серебром или медью. Излучение этого фосфора лежит в сине-зеленой части спектра. Каждая частица с энергией 10 эв дает световой выход 1 фотон, при этом практически существуют пропорциональность между световым выходом и энергией падающих на фосфор частиц. Эффективность этого фосфора к a-лучам составляет 28%. Кристаллы сернистого цинка прозрачны до толщин, характеризуемых значением .

Сернистый кадмий, активированный серебром, дает излучение с максимумом в красной области спектра, и эффективность его к a- и b-лучам достигает 20%. При регистрации g-лучей в сцинтилляционных счетчиках широко применяются кристаллы иодистого натрия, активированного таллием. Эффективность счетчика 75 – 85%. Длительность импульса около 0,25 мксек.

Ионизационные преобразователи с a-излучателями используются в приборах для измерения целого ряда величин:

· перемещения, так как ток ионизационной камеры зависит от расстояния между электродами, если это расстояние выбрано меньше, чем длина свободного пробега a-частицы;

·  при низких давлениях появляется ток, обусловленный прямым попаданием на электрод частиц; измерение высоких давлений требует (для уменьшения рекомбинации ионов) очень высоких напряжений, приводящих к пробою газового промежутка;

· скорости течения газа; в этом случае часть ионов уносится и число ионов, попадающих на электрод, и, следовательно, ток ионизационной камеры зависят от скорости потока; величина тока зависит от соотношения между скоростью потока и скоростью ионов, определяемой напряжением между электродами, поэтому это напряжение должно быть высокостабильным;

· количества дымовых примесей и влажности газа, так как подвижность ионов зависит от этих величин.

Ионизационные преобразователи с b-излучателями используются в приборах для измерения толщины листового материала и для измерения толщины покрытий бесконтактным методом. Кроме того, b-излучатели могут применяться вместо a-излучателей в приборах для измерения некоторых вышеназванных величин.

В приборах для измерения толщины покрытий используется явление обратного рассеяния b-излучения. Интенсивность обратно-рассеянного потока излучения Jрас зависит от толщины рассеивателя и вначале повышается с ее увеличением, а затем, начиная с некоторого значения толщины, остается постоянной. В ряде случаев такой метод измерения толщины покрытий является единственно возможным.

Ионизационные преобразователи с g-излучателями используются в тех случаях, когда требуется большая проникающая способность, например, для измерения плотности вещества, уровня, больших толщин, для дефектоскопии деталей.

 

Контрольные вопросы к главе 8

1. Какие виды ионизирующего излучения Вам мизвестны?

2. Сравните проникающую способность различных видов ионизирующего излучения.

3. Какие существуют методы контроля ионизирующих излучений?

 

 

Литература

1. Электрические измерения неэлектрических величин / Под ред. П. В. Новицкого. – Л.: Ленинградское отд. Энергия, 1975.

2. Карлов Н. В., Кириченко Н. А. Колебания, волны, структуры. – М.: ФИЗМАТЛИТ, 2001.

3. Дубнищев Ю. Н. Колебания и волны: Учеб. пособие – 2-е изд. испр. и доп. – Новосибирск: Сиб. Унив. Изд-во, 2004.

4. Джексон Р. Г. Новейшие датчики. Москва: Техносфера, 2007. – 384 с.

5. Дж. Фрайден. Современные датчики. Справочник. Москва: Техносфера, 2005. – 592 с.

6. Ч. Пул, Ф. Оуэнс. Нанотехнологии. – Москва: Техносфера, 2010. – 336 с.

7. Николаева Е. В. Физические основы получения информации. Измерительные преобразователи. Принципы измерения физических величин. Учебное пособие / Е. В. Николаева, В. В. Макаров. – Омск: Изд-во ОмГТУ, 2007. – 96 с.

8. Ткалич В. А., Макеева А. В., Оборина Е. Е. «Физические основы наноэлектроники». Учебное пособие. СПб; СПбГУ ИТМО, 2011. – 83 с.

9. Физические основы получения информации: Учебное пособие для студентов учреждений высш. проф. Образования / В. Ю. Шишмарев.–М.: Издательский центр «Академия», 2010.-448с.

10. Патрушев Е.М., Козлова Т.В., Седалищев В.Н. Методические указания к лабораторным работам по курсу «ФОПИ -2». – Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 2010. - 35с.

11. Седалищев В. Н. Методические указания к курсовому проектированию по дисциплине «Физические основы получения информации». – Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 2010. - 41с.

 

ОГЛАВЛЕНИЕ

      Введение…………………...………………………………………………. 3

⇐ Предыдущая41424344454647484950

Поделиться: