Сцинтилляционные методы. - раздел Образование, Требования к оформлению контрольных заданий и разъяснения по использованию таблиц
Первый Сцинтилляционный Детектор, Названный Спинтарископом, П...
Первый сцинтилляционный детектор, названный спинтарископом, представлял собой экран, покрытый слоем ZnS. Вспышки, возникавшие при попадании в него заряженных частиц, фиксировались с помощью микроскопа.
Возникновение кратковременных вспышек света (сцинтилляций) известно давно. Существует ряд веществ (бензол, нафталин, сернистый цинк с серебром и т.д.), которые дают световую вспышку (сцинтилляцию) при прохождении через них ионизирующего излучения. Эту вспышку можно зарегистрировать как просто глазом, так и соответствующим прибором, преобразующим световой сигнал в электрический. Начиная с 1944 г. световые вспышки от сцинтиллятора регистрируют фотоэлектронными умножителями (ФЭУ). Позже для этих целей стали использовать также светодиоды. Сцинтиллятор может быть органическим (кристаллы, пластики или жидкости) или неорганическим (кристаллы или стекла). Используются также газообразные сцинтилляторы. В качестве органических сцинтилляторов часто используются антрацен (C14H10), стильбен (C14H12), нафталин (C10H8). Жидкие сцинтилляторы обычно известны под фирменными именами (например NE213). Пластиковые и жидкие сцинтилляторы представляют из себя растворы органических флуоресцирующих веществ в прозрачном растворителе. Например, твердый раствор антрацена в полистироле или жидкий раствор р-терфенила в ксилоле. Концентрация флуоресцирующего вещества обычно мала и регистрируемая частица возбуждает в основном молекулы растворителя. В дальнейшем энергия возбуждения передается молекулам флуоресцирующего вещества. В качестве неорганических кристаллических сцинилляторов используются ZnS, NaI(Tl), CsI, Bi4Ge3O12 (BGO) и др. В качестве газовых и жидких сцинтилляторов используют инертные газы (Xe, Kr, Ar, He) и N.
Счетчик имеет два основных элемента: сцинтиллятор и фотоумножитель, преобразующий эти слабые вспышки света в электрические импульсы, которые усиливаются внутри этого же фотоумножителя в миллионы раз и более (рис.36.1.)
Рисунок 36.1.
Действие сцинтилляционного счетчика происходит следующим образом. Частица попадает в сцинтиллятор и взаимодействуют с атомами плотной среды сцинтиллятора. При этом некоторое количество атомов вещества, составляющего сцинтиллятор, переходит в возбужденное состояние. Обратный переход атомов в нормальное состояние сопровождается импусканием света – люминисценцией. Различают два вида люминисценции – флуорисценцию и фосфоресценцию. В первом случае высвечивание атома происходит почти мгновенно, во втором – возбужденные молекулы находятся в метастабильном состоянии неопределенное время.
Достоинства сцинтилляционных счетчиков:
1. Высокая чувствительность ко всем видам ядерных излучений
2. Большая разрешающая способность
3. Способность различать частицы по энергиям и измерять ее.
Таким образом, сцинтилляционный счетчик, соединяя в себе достоинства пропорционального счетчика и счетчика Гейгера-Мюллера, обладает при этом превосходящей их эффективностью и разрешающей способностью.
37. Счётчик Гейгера.
Это устройство представляет собой стеклянную трубку, наполненную газом, в которую введены два электрода. Одни является цилиндрической поверхностью, другой тонкой проволокой, проходящей с одного торца к другому, по оси цилиндра.
К электродам подводится напряжение. При пролёте через такую трубку заряженной Частицы, молекулы газа ионизируются, образовавшиеся ионы разгоняются электрическим полем и в свою очередь ионизируют другие молекулы, в результате чего образуется лавина ионов. В этот момент по электрической цепи, в которую включена трубка, проходит ток в виде импульса. Процесс повторяется при каждом пролёте частицы, и электронный прибор регистрирует и считает число пролетевших частиц. Счётчик Гейгера играет большую роль при изучении радиоактивности, радиоактивного заражения, при измерении доз, полученных в заражённых зонах.
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ:
Сцинтилляционные методы.
Что будем делать с полученным материалом:
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Критерии оценивания индивидуальных заданий
В каждом модуле студент должен решить и защитить 3 задачи. Одна задача оценивается в 20 баллов.
20 баллов
Задача решена верно.
Модели атомного ядра
Развитие исследований радиоактивного излучения, с одной стороны, и квантовой теории - с другой, привели к созданию квантовой модели атома Резерфорда - Бора. Но созданию этой
Строение ядра
Ядро – центральная часть атома, в которой сосредоточена практически вся масса атома и его положительный заряд.
Наряду с термином ядро атома часто используется также термин
Спин ядра и его магнитный момент
Собственный момент импульса ядра – спин ядра - векторная сумма спинов нуклонов (равен ½) и орбитальных моментов импульса нуклонов (момента импульса, обусловленных движением нуклонов
Ядерные силы
В состав ядра кроме нейтронов входят положительно заряженные протоны и они должны бы отталкиваться друг от друга, т.е. ядро атома должно бы разрушиться, но этого не происходит. Оказ
Радиоактивность
Открытие рентгеновских лучей произошло 8 ноября 1895г. Сообщение об открытии датировано 28 декабря. Более полутора месяцев ученый тщательно исследовал неведомые лучи. Ему удалось установить, что он
Закон радиоактивного распада
Ядро, испытывающее радиоактивный распад, называется материнским; возникающее дочернееядро, как правило, оказывается возбужденным, и его переход в осн
Активность радиоактивного препарата
Активность любого радиоактивного препарата, в котором ежесекундно распадается N радиоактивных атомов, выражается формулой
Радиоактивный распад
Альфа-распадом называется испускание ядрами некоторых химических элементов
Реакция деления тяжелых ядер
Тяжелые ядра при взаимодействии с нейтронами могут разделяться на две приблизительно равные части – осколки деления. Такая реакция называется реак
Биологическое действие радиоактивных излучении
Излучения радиоактивных веществ оказывают очень сильное воздействие на все живые организмы. Даже сравнительно слабое излучение, которое при полном поглощении повышает температуру тела лишь на 0,00
Доза излучения
Воздействие излучений на живые организмы характеризуется дозой излучения.
Экспозиционная доза Х ионизирующего излучения - суммарный заряд, образ
Элементарные частицы и современная физическая картина мира
При введении понятия элементарных частиц первоначально предполагалось, что есть первичные, далее неделимые частицы, из которых состоит вся материя. Таковыми вплоть до начала 20 века с
Лептоны. Адроны. Кварки
Все лептоны не участвуют в сильном взаимодействии и имеют спин . Известно три заряженных ле
Античастицы
В микромире каждой частице соответствует античастица. Например, первая античастица – позитрон (антиэлектрон) была обнаружена в 1935 г., его заряд равен +е. В вакууме позитрон столь же стабил
Цепная реакция
Установлено, что при бомбардировке ядер урана нейтронами происходит распад ядра на две примерно равные части. Отметим три важные особенности таких реакций:
1. Легко делятся ядра одного из
Условия термоядерной реакции
Ядерные реакции, в которых из лёгких ядер образуются более тяжёлые ядра, называются реакциями термоядерного синтеза (термоядерными реакциями). При синтезе суммарная масса исходных я
Атомные электростанции
Если в атомной бомбе происходит неуправляемая цепная реакция, то в созданных ядерных реакторах она носит управляемый характер. Суть управляемой реакции заключается в том, что создаю
Методы регистрации заряженных частиц
В настоящее время хорошо установлено, что ядро атома имеет сложную структуру и состоит из протонов и нейтронов. Из рассмотрения явления радиоактивности следует, что ядра могут претерпевать существе
Кристаллические счетчики
По принципу действия наиболее близки к газоразрядным кристаллические счетчики проводящего типа. Если пространство между электродами газоразрядного прибора заполнить не газом, а крис
Камера Вильсона.
Камера Вильсона (рис. 38.1) была изобретена шотландским физиком Ч.Вильсоном в 1910–1912 гг. и являлась одним из первых приборов для регистрации заряженных частиц. В основе действия
Пузырьковая камера
Пузырьковая камера – трековый детектор элементарных заряженных частиц, в котором трек (след) частицы образует цепочка пузырьков пара вдоль траектории её движени
Указания к решению задач
При решении задач, связанных с определением соответствующего элемента, получающегося в результате - и
Новости и инфо для студентов