Протокол

на Александър Мирославов Маринов 8456

Определяне енергията и активността на

Сцинтилационен детектор

Теоретична част:

Предназначението на детекторите е да регистрират не само наличието на радиация, но и да дават информация за енергията на частиците, тяхната траектория, скоростта и заряда им. Чувствителност на детектора е способността му да даде определен сигнал за даден тип лъчение и енергия. Никой детектор не е универсален - чувствителен към всички лъчения и енергии. Връзката между енергията на лъчението и пълният заряд или амплитудата на изходният сигнал се нарича отклик на детектора. Откликът зависи от типа на частиците и тяхната енергия. Ограничените сцинтилатори имат линеен отклик за нискоенергетични електрони, но за тежки частици - линейност няма. Това се дължи на различния механизъм на взаимодействие със средата. Енергетичното разделяне R е най-важната характеристика на притежаващите отклик детектори. За определянето му е необходимо да се измери спектъра на многоенергетично лъчение. R=DE/E , като при разлика в енергията на две линии по-малка от DЕ те са неразличими. Функция на отклика - това е разпределението на импулсите по амплитуда от сигнал, получен при падането на многоенергетично лъчение върху детектора. Ако отклика е линеен, амплитудният спектър съответства пряко на енергетичния спектър на лъчението.

Сцинтилационните детектори са едни от най-разпространените в ядрената физика. Сцинтилация се нарича появата на кратко изсветване в някои материали при попадането в тях на йонизираща частица. За регистриране на явлението се използва фотоелектронен умножител(ФЕУ). Качества на сцинтилационните детектори са сравнителната им простота, сигурност, дълготрайност, висока ефективност за g-кванти, сигналът зависи от енергията на частиците. Състои се от сцинтилационен кристал (или друг вид сцинтилиращ материал), който е в оптична връзка с ФЕУ или направо с чрез световод. Непосредствено за цокъла на ФЕУ е монтиран делителят на напрежение и често след него предусилвател. Всички елементи са затворени в непроницаем за светлината кожух; чрез цилиндър от мю-метал се предпазва от проникването на външни магнитни полета.

Сцинтилаторите се характеризират с конверсионна ефективност: С=а_оhn/Е

това е отношението на всички фотони (а_о- броят им) към пълната енергия на частицата Е. Съществува връзката: а_о=e*Е, като e=c/nn се нарича светлинен добив- брой фотони в сцинтилатора на единица енергия. За създаване на сцинтилация са необходими около 100eV отдадена от лъчението енергия. g-квантите взаимодействието чрез един от трите процеса- фотоефект, комптъново разсейване и раждане на двойка