Ю.А. Александров
Основы радиационной экологии
Учебное пособие. – Йошкар-Ола: Мар. гос. ун-т, 2007. – 268 с.
Раздел 1. Физические основы биологического действия ионизирующих излучений (ИИ)
1.8. Принципы работы радиометрической аппаратуры
1.8.3. Сцинтилляционные детекторы
Сущность работы
сцинтилляционного счетчика заключается в регистрации вспышек люминесценции, возникающих
в некоторых кристаллах, органических жидкостях или пластмассах при попадании в
них заряженных частиц или гамма-квантов. Вспышки в кристалле фиксируются фотокатодом и в цепи
возникает импульс электрического тока.
Однако,
сами по себе вспышки могут быть очень слабыми. Для их фиксации применяются фотоэлектронные
умножители (ФЭУ). Они представляют собой вакуумные электронные приборы с
системой умножения электронов, выбитых световой вспышкой с поверхности
фотокатода (рис. 3). Умножительная система состоит из нескольких
последовательно расположенных диодов (эмиттеров), покрытых специальным
слоем. Электроны, бомбардирующие диоды, выбивают из них вторичные электроны,
количество которых минимум в 2 раза превышает число первичных электронов. Таким
образом, каждый последующий диод увеличивает количество электронов. С
последнего диода в усилительно-измерительную схему прибора поступает лавина
электронов. Благодаря ФЭУ сцинтилляционные счетчики обладают гораздо большей
чувствительностью по сравнению с газонаполненными счетчиками.
Для
регистрации альфа-частиц в качестве сцинтилляторов (люминофоров) применяют
тонкий слой сернистого цинка, а регистрация бета-частиц осуществляется с
помощью кристаллов антрацена, стильбена, а также сцинтиллирующих пластмасс. При
регистрации гамма-квантов в отечественных
приборах успешно используются монокристаллы йодистого натрия и йодистого цезия,
активизированные таллием.
Рис. 3. Схема
фотоэлектронного умножителя:
1 – гамма-квант; 2 – кристалл-люминофор;
3 – фотокатод;
4 – эмиттеры (диноды); 5 – коллектор
|