Сцинтилляционный детектор с реперным источником

 

Использование: сцинтилляционная техника регистрации ядерных излучений. Сущность изобретения: сцинтилляционный детектор содержит реперный источник, сцинтиллятор из кристалла YAlO₃ : Ce³⁺ с расположенным на его поверхности источником с двумя и более α линиями. 3 ил.

Изобретение относится к экспериментальной ядерной физике, а точнее к устройствам стабилизации сцинтилляционных спектрометров и калориметров. Целью изобретения является обеспечение стабильности линейности. На фиг. 1 изображен предлагаемый сцинтилляционный детектор; на фиг. 2 и 3 графики энергетического спектра кристалла с радиоактивным источником с четырьмя α-линиями и зависимость максимума фотопика кристалла от энергии частиц соответственно. Сцинтилляционный детектор с реперным источником (фиг. 1) содержит сцинтилляционный кристалл YAlO₃: Ce размером 10 х 10 мм² и толщиной 100 мм с напыленным на него радиоактивным источником ²²⁶Ra, который имеет четыре основные α-линии с энергиями α-частиц от 4785 до 7687 КэВ и расположен над фотоумножителем (ФЭУ-84-3)3. Работа детектора поясняется с помощью графиков. При облучении кристалла радиоактивным источником 2 ²²⁶Ra энергия частицы поглощается сцинтиллятором, приводят к появлению ионизованных и возбужденных молекул. Возбужденные молекулы возвращаясь в исходное состояние, высвечивают фотоны. Свет из сцинтиллятора попадает в ФЭУ, и на его аноде формируется импульс тока. На фиг. 2 представлен энергетический спектр излучения кристалла при облучении его радиоактивным источником ²²⁶Ra, а на фиг. 3 зависимость максимума фотопика кристалла от энергии α-частиц: 4785, 5490, 6003, 7687 КэВ. С учетом погрешностей определения максимумов спектра все точки хорошо описываются прямой линией. Это означает, что детектор обладает хорошей линейностью в пределах энергий α-частиц от 4 до 8,4 МэВ, что дает возможность контролировать стабильность линейности не только фотоумножителя, но и всех остальных цепей измерительной системы. Экспериментальные исследования описываемого сцинтилляционного детектора с реперным источником показали, что описываемый детектор обеспечивает контроль стабильности линейности в диапазоне от 4 до 8,4 МэВ, что дает возможность его использования для калибровки сцинтилляционных спектрометров без поправочных коэффициентов на нелинейные параметры ранее известных детекторов. Измерения показали, что на основе линейной зависимости максимума фотопика кристалла YAlO₃:Ce от энергии может быть создан для портативных детекторов α-частиц от простейшего дозиметра до спектрометра с разрешением σ / F_α ≈ 1%

Формула изобретения

СЦИНТИЛЛЯЦИОННЫЙ ДЕТЕКТОР С РЕПЕРНЫМ ИСТОЧНИКОМ, содержащий стинциллятор и ФЭУ, отличающийся тем, что, с целью обеспечения контроля стабильности линейности, в качестве сцинтиллятора использован кристалл YAlO₃ Ce³⁺ с расположенным на его поверхности источником с двумя и более α-линиями.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3