Scintillation ማወቂያ፡የስራ መርህ

ዝርዝር ሁኔታ:

Scintillation ማወቂያ፡የስራ መርህ
Scintillation ማወቂያ፡የስራ መርህ
Anonim

Scintillation ፈላጊዎች የመጀመሪያ ደረጃ ቅንጣቶችን ለመለየት ከተነደፉ የመለኪያ መሳሪያዎች ውስጥ አንዱ ናቸው። የእነሱ ባህሪ ንባብ የሚከሰተው በብርሃን-ስሜታዊ ስርዓቶችን በመጠቀም ነው። ለመጀመሪያ ጊዜ እነዚህ መሳሪያዎች በ 1944 የዩራኒየም ጨረር ለመለካት ጥቅም ላይ ውለዋል. እንደ የስራ ወኪሉ አይነት የተለያዩ አይነት ጠቋሚዎች አሉ።

መዳረሻ

Scintillation ማወቂያ: ዓላማ
Scintillation ማወቂያ: ዓላማ

Scintillation ጠቋሚዎች ለሚከተሉት ዓላማዎች በሰፊው ጥቅም ላይ ይውላሉ፡

  • የአካባቢ የጨረር ብክለት ምዝገባ፤
  • የሬዲዮአክቲቭ ቁሶች እና ሌሎች አካላዊ እና ኬሚካል ጥናቶች ትንተና፤
  • የተወሳሰቡ የፈላጊ ስርዓቶችን ለማስጀመር እንደ አካል ይጠቀሙ፤
  • የነገሮች ስፔክሮሜትሪክ ጥናት፤
  • በጨረር ጥበቃ ስርአቶች ውስጥ ያለው የምልክት ክፍል (ለምሳሌ፡ መርከብ ወደ ራዲዮአክቲቭ ብክለት ዞን መግባቷን ለማሳወቅ የተነደፉ ዶሲሜትሪክ መሳሪያዎች)።

ቆጣሪዎች ሁለቱንም የጥራት ምዝገባ ማምረት ይችላሉ።ጨረር እና ጉልበቱን ለካ።

አግኚዎች ዝግጅት

የ scintillation ጨረር ማወቂያ መሰረታዊ መዋቅር ከዚህ በታች ባለው ስእል ይታያል።

Scintillation ማወቂያ: መሣሪያ
Scintillation ማወቂያ: መሣሪያ

የመሳሪያዎቹ ዋና ዋና ነገሮች የሚከተሉት ናቸው፡

  • ፎቶ ማባዣ፤
  • scintillator የተነደፈው የክሪስታል ላቲስ አነሳሽነት ወደ የሚታይ ብርሃን ለመቀየር እና ወደ ኦፕቲካል መቀየሪያው ለማስተላለፍ ነው፤
  • በመጀመሪያዎቹ ሁለት መሳሪያዎች መካከል የጨረር ግንኙነት፤
  • የቮልቴጅ ማረጋጊያ፤
  • የኤሌክትሮናዊ ግፊቶችን ለመቅዳት።

አይነቶች

Scintillation ጠቋሚዎች: መልክ
Scintillation ጠቋሚዎች: መልክ

ለጨረር ሲጋለጥ በሚፈጥረው የንጥረ ነገር አይነት መሰረት ዋና ዋና የ scintillation detectors ዓይነቶች የሚከተለው ምደባ አለ፡

  • ኦርጋኒክ ያልሆነ አልካሊ ሃሊዴ ሜትር። አልፋ, ቤታ, ጋማ እና ኒውትሮን ጨረሮችን ለመመዝገብ ያገለግላሉ. በርካታ ነጠላ ክሪስታሎች በኢንዱስትሪ ውስጥ ይመረታሉ-ሶዲየም አዮዳይድ ፣ ሲሲየም ፣ ፖታሲየም እና ሊቲየም ፣ ዚንክ ሰልፋይድ ፣ አልካላይን የምድር ብረት ቶንግስስቴቶች። የሚነቁት በልዩ ቆሻሻዎች ነው።
  • ኦርጋኒክ ነጠላ ክሪስታሎች እና ግልጽ መፍትሄዎች። የመጀመሪያው ቡድን የሚያጠቃልለው: አንትሮሴን, ቶላን, ትራንስ-stilbene, naphthalene እና ሌሎች ውህዶች, ሁለተኛው ቡድን terphenyl, naphthalene ጋር anthracene ቅልቅል, ፕላስቲክ ውስጥ ጠንካራ መፍትሄዎችን ያካትታል. ለጊዜ መለኪያዎች እና ፈጣን ኒውትሮኖችን ለመለየት ጥቅም ላይ ይውላሉ. በኦርጋኒክ scintilators ውስጥ የሚጨምሩ ተጨማሪዎች አይደሉምአበርክቱ።
  • የጋዝ መካከለኛ (ሄ፣አር፣ ከር፣ ኤክስ)። እንደነዚህ ያሉ ጠቋሚዎች በዋናነት የከባድ ኒውክሊየስ ቁርጥራጭ ቁርጥራጭን ለመለየት ያገለግላሉ። የጨረሩ የሞገድ ርዝመት በአልትራቫዮሌት ስፔክትረም ውስጥ ነው፣ ስለዚህ ተገቢ ፎቶዲዮዲዮዶች ያስፈልጋቸዋል።

የሳይንቲሌሽን ኒውትሮን መመርመሪያዎች እስከ 100 ኪሎ ቮልት የሚደርስ የኪነቲክ ሃይል ያላቸው ዚንክ ሰልፋይድ ክሪስታሎች በቦሮን ኢሶቶፕ የነቁ ብዛት 10 እና 6ሊ ጥቅም ላይ ይውላሉ። የአልፋ ቅንጣቶችን በሚመዘግቡበት ጊዜ ዚንክ ሰልፋይድ በትንሽ ንብርብር ግልጽ በሆነ ንጣፍ ላይ ይተገበራል።

ከኦርጋኒክ ውህዶች መካከል scintillation ፕላስቲኮች በብዛት ጥቅም ላይ ይውላሉ። በከፍተኛ ሞለኪውላዊ ፕላስቲኮች ውስጥ የብርሃን ንጥረ ነገሮች መፍትሄዎች ናቸው. ብዙውን ጊዜ, scintillation ፕላስቲኮች በ polystyrene መሰረት የተሰሩ ናቸው. ቀጫጭን ሰሌዳዎች የአልፋ እና የቅድመ-ይሁንታ ጨረሮችን ለመመዝገብ ጥቅም ላይ ይውላሉ, እና ወፍራም ሳህኖች ለጋማ እና ለኤክስ ሬይ ያገለግላሉ. የሚመነጩት ግልጽ በሆነ የተጣራ ሲሊንደሮች መልክ ነው. ከሌሎች የሳይንቲለተሮች ዓይነቶች ጋር ሲወዳደር፣ የፕላስቲክ scintilators በርካታ ጥቅሞች አሏቸው፡

  • አጭር የፍላሽ ጊዜ፤
  • የሜካኒካዊ ጉዳት መቋቋም፣ እርጥበት፤
  • የባህሪያት ቋሚነት በከፍተኛ መጠን የጨረር መጋለጥ፤
  • አነስተኛ ወጪ፤
  • ለመሰራት ቀላል፤
  • ከፍተኛ የምዝገባ ውጤታማነት።

ፎቶማባዣዎች

Scintillation ማወቂያ: photomultiplier
Scintillation ማወቂያ: photomultiplier

የዚህ መሳሪያ ዋና ተግባራዊ አካል የፎቶ ማባዣ ነው። የተገጠመ ኤሌክትሮዶች ስርዓት ነውበመስታወት ቱቦ ውስጥ. ከውጭ መግነጢሳዊ መስኮችን ለመከላከል ከፍተኛ መግነጢሳዊ መግነጢሳዊ አቅም ባለው ቁሳቁስ በተሠራ የብረት መያዣ ውስጥ ይቀመጣል. ይህ የኤሌክትሮማግኔቲክ ጣልቃ ገብነትን ይከላከላል።

በፎቶ ማባዣው ውስጥ የብርሃን ብልጭታ ወደ ኤሌክትሪካዊ ግፊት ይቀየራል፣ እና ኤሌክትሪኩ ደግሞ በሁለተኛ ደረጃ የኤሌክትሮኖች ልቀት የተነሳ ይጨምራል። የአሁኑ መጠን በዲኖዶች ብዛት ይወሰናል. የኤሌክትሮኖች ትኩረት የሚከሰተው በኤሌክትሮስታቲክ መስክ ምክንያት ነው, ይህም በኤሌክትሮዶች ቅርፅ እና በመካከላቸው ባለው እምቅ ላይ የተመሰረተ ነው. የተከፈቱት ቅንጣቶች በኢንተርኤሌክትሮድ ክፍተት ውስጥ ይጣደፋሉ እና በሚቀጥለው ዳይኖድ ላይ ወድቀው ሌላ ልቀት ይፈጥራሉ። በዚህ ምክንያት የኤሌክትሮኖች ብዛት ብዙ ጊዜ ይጨምራል።

Scintillation ማወቂያ፡እንዴት እንደሚሰራ

ቆጣሪዎች እንደዚህ ይሰራሉ፡

  1. የተሞላ ቅንጣት ወደ scintillator የሚሰራው ንጥረ ነገር ውስጥ ይገባል።
  2. የክሪስታል፣መፍትሄ ወይም የጋዝ ሞለኪውሎች ionization እና መነቃቃት ይከሰታል።
  3. ሞለኪውሎች ፎቶን ያስወጣሉ እና በሚሊዮንኛ ሰከንድ በኋላ ወደ ሚዛናዊነት ይመለሳሉ።
  4. በፎቶ ማባዣው ውስጥ፣የብርሃን ብልጭታ "ይጎላል" እና አኖዱን ይመታል።
  5. የአኖድ ዑደቱ የኤሌክትሪክ ጅረቱን ያጎላል እና ይለካል።

የ scintillation ጠቋሚው የክወና መርህ በ luminescence ክስተት ላይ የተመሰረተ ነው። የእነዚህ መሳሪያዎች ዋና ባህሪ የመቀየሪያ ቅልጥፍና ነው - የአንድ የብርሃን ብልጭታ ሃይል ጥምርታ እና ቅንጣቢ የጠፋው የሳይንቲሌተር ንቁ ንጥረ ነገር።

ጥቅምና ጉዳቶች

Scintillation ማወቂያ: ጥቅሞች እና ጉዳቶች
Scintillation ማወቂያ: ጥቅሞች እና ጉዳቶች

የ scintillation ጨረር መመርመሪያዎች ጥቅሞች የሚከተሉትን ያካትታሉ፡

  • ከፍተኛ የመለየት ቅልጥፍና፣በተለይ ለከፍተኛ ኃይል የአጭር ሞገድ ጋማ ጨረሮች፤
  • ጥሩ ጊዜያዊ ጥራት ማለትም የሁለት ነገሮች የተለየ ምስል የመስጠት ችሎታ (10-10 s ይደርሳል)፤
  • የተገኙ ቅንጣቶችን ኃይል በአንድ ጊዜ መለካት፤
  • የተለያዩ ቅርጾች ቆጣሪዎችን የማምረት ዕድል፣ የቴክኒካል መፍትሔ ቀላልነት።

የእነዚህ ቆጣሪዎች ጉዳታቸው ዝቅተኛ ጉልበት ላላቸው ቅንጣቶች ያለው ስሜት ዝቅተኛ ነው። እንደ የስፔክትሮሜትሮች አካል ሆነው ጥቅም ላይ ሲውሉ የተገኘው መረጃ ሂደት በጣም የተወሳሰበ ይሆናል፣ ምክንያቱም ስፔክረም ውስብስብ መልክ ስላለው።

የሚመከር: