2. Газоразрядные счетчики.

К ним относятся пропорциональные счетчики ПС и счетчики Гейгера-Мюллера СГМ.

Различают цилиндрические, торцевые, 2π – и 4π – счетчики.

Цилиндрические счетчики:

Т орцевой:

С четчик 2π

Катодом является металлический корпус. Анодом яв-ся вольфрамовая и стальная позолоченная нить.

Внутреннее пространство счетчика заполняется газом: Ar, H, BF₃ и др.

Сигнал от заряженной частицы из-за вторичной ионизации под влиянием тяжелых положительных ионов получаются затянутыми во времени и поэтому счетчик долго готовится для регистрации следующей частицы.

Чтобы убрать затянутость, баллон заполняют многоатомными газами: парами спирта (10 ÷ 15 % ), галогенами (0,1 % ). Эти газы легко отдают ē, тяжелым положительным ионам, поглощают γ- кванты, а возбуждение тратит на диссоциацию молекул. Галогены после диссоциации снова рекомбинируют в молекулу.

2. Особенности измерений излучений.

α- и β- частицы, попадая в баллон, ионизируют газ. Регистрируется каждая частица, т.е. эффективность регистрации = 100 %. γ- кванты непосредственно не регистрируется, но они выбивают из металлического катода вторичные электроны, которые ионизируют газ 100 γ - квантов выбивают 2-3электрона, поэтому эффективность регистрации γ – квантов = 2 ÷ 3 % .

Α – излучатели помещают внутри ИК или счетчика или они проходят через окно, закрытое тонким слоем слюды.

Β- частицы идут в окно через пленку фольги или тонкий алюминиевый корпус счетчика, через которые не проходят α – частицы.

Для измерения тепловых нейтронов на стенку баллона наносят слой бора, или закачивают BF₃. В этом случае идет реакция: ¹⁰В (n α) ⁷L, . Протоны ионизируют газ в баллоне.

Для измерения быстрых нейтронов применяют водородосодержащие вещества: парафин, полистирол и др. Здесь идут реакции (n p). Но эффективность 2-3 % .

5. Сцинтилляционные методы регистрации ионизирующих излучений.

6.1. Принцип работы сцинтилляционных радиометров.

6.2. Краткие сведения о фосфорах.

6.3. Особенности регистрации излучений.

6.1. Принцип работы сцинтилляционных радиометров. При прохождении излучений через вещество в нем наряду с ионами образуются возбужденные атомы, число которых в десятки раз больше кол-ва ионов. Переходя в нормальное состояние, возбужденные атомы в некоторых прозрачных веществах – фосфорах вызывают вспышки света – сцинтилляцию. Интенсивность их пропорциональна энергии, которую частица израсходовала в детекторе.

ФОТОЭЛЕКТРОННЫЙ УМНОЖИТЕЛЬ (ФЭУ)

И – источник излучения;

Ф – фосфоры;

ВС – вспышка света;

ФД – фокусирующий динод (фотокатод);

УД – управляющий динод;

А – анод;

Up – рабочее напряжение;

СП – светопровод;

С – емкость;

Rн – нагрузочное сопротивление;

Rp – рабочее сопротивление

У – усилитель;

Р – регистратор;

АД – амплитудный дискриминатор;

ФК – формирующий каскад;

Ан – анализатор.

Вспышки света через светопровод освещают фокусирующий динод, т.е. фотокатод, на котором возникает пучок электрона (n₁). Управляющие диноды имеют положительный потенциал, который создается напряжением Uр через нагрузочные сопротивления динодов. Электроны n₁ ускоряются в электрическом поле ФЭУ и поступают на первый управляющий динод, на котором каждый электрон из группы n₁ выбивают n₂ вторичных электронов , т.е. их становится n_{1 *} n₂ и они летят на УД₂ . В результате этого начальный поток электрона (n₁) , достигнув анода, усиливается в К = n_{1 *} n_{2 *} n_{3 …..} n_n раз, где m – кол-во динодов. Если усиление динодов одинаково, то К = n^m. В современных ФЭУ m достигает 16, а величина К = 10⁵ ÷ 10⁸ раз.

На аноде А возникает электрический импульс, амплитуда которого пропорциональна кол-ву энергии, которое потеряли в сцинтилляторе α, β- частицы или γ-кванты.

Электрические импульсы с выхода ФЭУ идут на линейный усилитель У, амплитудный дискриминатор АД и могут быть зарегистрированы двумя способами:

- в первом способе импульсы идут через формирующий каскад ФК, после чего поступают на регистратор Р₁, который измеряет суммарное число импульсов. Этот способ применяется в переносных радиометрах, измеряющих общую интенсивность γ- или β- излучения;

- во втором способе импульсы идут в многоканальный анализатор Ан который сортирует их по амплитуде, а затем они идут на регистратор Р₂ . В этом способе определяется энергия излучения, автомобильных, самолетных и вертолетных приборах.