Пропорциональный проточный и сцинтилляционный счетчики

После выделения с помощью дифракции Брэгга рентгеновского излучения со специфической длиной волны, нам необходимо детектировать это излучение, т. е. определить интенсивность путем счета фотонов в течение определенного периода времени. Это может быть сделано с помощью пропорционального проточного счетчика или с помощью сцинтилляциошгого счетчика.

Пропорциональный проточный счетчик (рис. 8.3-11) состоит из ячейки, через которую протекает газообразный Аг. Рентгеновское излучение попадает в ячейку через очень тонкое окно. Вольфрамовая проволока в центре ячейки находится под потенциалом +1000 В. Рентгеновские лучи, входящие в ячейку, взаимодействуют с атомами Аг (фотоэлектронное поглощение), приводя к созданию иона Аг+ и энергетичного фотоэлектрона. Этот электрон теряет свою энергию, ионизируя другие атомы аргона и образуя другие электроны. Эти электроны ускоряются по направлению к вольфрамовой проволоке и на своем пути сталкиваются с другими атомами Аг, вызывая дальнейшую ионизацию и образование электронов. Общее число электронов, полученных таким путем, становится очень большим, но остается пропорциональным начальному количеству электронов и, следовательно, пропорциональным энергии рентгеновского излучения (пропорциональный счетчик). В итоге все электроны достигают проволоки, вызывая моментальный заряд конденсатора. Предусили-тель, соединенный с конденсатором, преобразует зарядный импульс в импульс напряжения величиной несколько сотен мВ. Таким образом, для каждого попадающего в счетчик рентгеновского фотона создается один импульс напряжения, амплитуда которого примерно пропорциональна энергии рентгеновского излучения.

Для коротковолнового рентгеновского излучения эффективность пропорционального счетчика становится крайне низкой. Фотоны с высокой энергией проходят через газ без поглощения. Поэтому для длины волны ниже 2А используют сцинтилляционный счетчик (рис. 8.3-12). В качестве сцинтиллятора используют активированный таллием монокристалл иодида натрия Nal(Tl). Поглощение кристаллом рентгеновско1 о излучения приводит к испусканию световых фотонов с длиной волны 410 нм. Эти фотоны попадают на фотокатод фотоумножителя, где вновь образуются электроны, которые ускоряются первым динодом электронного умножителя. При ударе образуются два или более вторичных электрона, которые ускоряются ко второму диноду, где образуется еще больше электронов. На последнем диноде заряд достаточно велик для того, чтобы предусилитель мог преобразовать его в импульс напряжения. Сцинтилляционный счетчик также формирует один импульс для каждого рентгеновского фотона, попадающего в детектор, и амплитуда этого импульса также пропорциональна энергии фотона.

Выходной импульс предусилителя затем обрабатывают с помощью линейного усилителя и дискриминатора. Наконец, импульсы подсчитывают в течение установленного периода времени. Импульсы можно также направить на частотомер, который на аналоговой шкале показывает скорость счета в импульсах в секунду, и затем на самописец, регистрирующий интенсивность рентгеновского излучения как функцию величины 26. Сегодня большинство

Copyright © 2007-2012 Zomber.Ru

Использование материалов сайта возможно при условии указания активной ссылки
Решить химию