Спектрометр энергии тяжелых ионов

 

в и.;:.

"пса

ИСА

Союз Советских

Социалистических

Республик

О П

ИЗОБРЕТЕН Ия

<и 699924

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6I ) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 110778 (2!) 2663688Л8-25 с присоединением заявки М (23) Приоритет (5l) A%. кл .

501 Т 1/36

3Ьеудорстеаниый конитет

II0 делан изобретений и открытий

Опубликовано 3011Я1. Бюллетень М 44

Дата опубликования описания 30,) 1.81 (53) УДК 535.232..61(О88.8) (72) Авторы изобретения

A.A. Александров, Н.Г. Волков и Ю.В. Пятков (71) Заявитель

Московский ордена Трудового Красного Знамени инженернофизический институт (54) СПЕКТРОИЕТР ЭНЕРГИИ ТЯЖЕЛЫХ ИОНОВ

Изобретение относится к ядерной спектрометрии, в частности к полу" проводниковой спектрометрии, и может быть использовано для измерения спектров энергии тяжелых ионов, например осколков деления тяжелых ядер.

Известно устройство для спектрометрии тяжелых ионов, содержащее полупроводниковый детектор, зарядочувствительный усилитель и амплитудный анализатор Г1 1.

Однако данное устройство обладает невысоким энергетическим разрешением 2-4б, в то время как при регистрации легких ионов, например частиц, величина энергетического разрешения может составлять 0,53.

Известен спектрометр энергии тяжелых ионов, содержащий последовательно соединенные полупроводниковый детектор, зарядочувствительный усилитель, амплитудный анализатор, коллиматор для выделения . ионов, падающих на детектор под малыми углами 2 ). В данном техническом решении использован эффект каналирования для улучшения энергетического разрешения спектрометра. В режиме каналирования ион движется под малым углом (углом Линдхарда) относительно кристалической плоскости материала детектора в канале с пониженной, относительно соеаней, эле1о ктронной плотностью. При этом плазменные эффекты, такие как наличие плазменного времени и рекомбинация в треке, практически отсутствуют, что приводит к улучшению энергетиis. ческого резрешения и уменьшению длительности токового импульса в детекторе в несколько раз.

Недостатком такого спектрометра является невысокое энергетическое разрешение, что обусловлено его сложной функцией отклика.

Цель изобретения — улучшение энергетического разрешения.

Это достигается тем, что в спектрометр дополнительно введены токовь и усилитель и схема дискриминации длительности токового импульса, при этом вход схемы дискриминации длительности токового импульса через токовый усилитель соединен с детектором, а выход схемы дискриминации длительности токового импульса соединен с входом разрешения регистрации анализатора.

На чертеже показана схема предлагаемого спектрометра.

Устройство содержит полупроводниковый детектор 1, изготовленный из монокристалла с перпендикулярной поверхностью детектора ориентацией кристаллических плоскостей,зарядочувствительный усилитель 2,амплитудный анализатор 3,токовый усилитель 4,, 2О схсму 5 дискриминации длительности токового импульса. Вход анализатора через эарядочувствительный усилитель присоединен к детектору. Вход схемы дискриминации длительности токового импульса через токовый усилитель присоединен к детектору, а выход схемы дискриминации длительности токового импульса присоединен к входу разрешения регистрации анализатора.

При попадании в детектор 1 иона в детекторе возникает импульс тока, который поступает на вход зарядочув ствительного 2 и токового 4 усилителей. С выхода зарядочувствительного усилителя 2 импульс напряжения, пропорциональный заряду, образованному в детекторе ионом, поступает на вход амплитудного анализатора 3, а с выхода токового усилителя 4 токовый импульс попадает на вход схемы 5 дискриминации токового импульса. Если ион регистрируется в режиме каналиро- вания(каналирующий ион),то импульс тока меет меньшую длительность,.чем для формула изобретения

Спектрометр энергии тяжелых ионов, содержащий последовательно соединенные полупроводниковый детектор, зарядочувствительный усйлитель и амплитудный анализатор, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью улучшения энергетического разрешения,в него введены токовый усилитель и схема регистрации длительности токового импульса, при этом вход схемы дискриминации длительности токового импуль :,са через токовый усилитель соединен с детектором, а выход схемы дискриминации длительности токового импульса соединен с входом разрешения регистрации амплитудного анализатора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

Балдин С.А. и др. Прикладная

40 спектрометрия с полупроводниковыми детекторами. М., Атомиздат,1974,с.21

2. Sullivan W.1., Wekting В.W.

Nucl Justr and Hethods ч. 116, 1974, р. 29-39 (прототип).

699924

4 обычного режима, и схема дискриминации длительности токового импульса вырабатывает сигнал, поступающий на вход зарядочувствительного усилителя,2 и разрешающий работу анализатора 3.

Таким образом, предлагаемый спектрометр позволяет регистрировать только каналирующие ионы, для которых а величина энергетического разрешения составляет 0,5-13. Следовательно, введение токового усилителя и схемы дискриминации длительности токового импульса, а также реализация вышеописанных связей, позволили улучшить энергетическое разрешение до величины 0,5- 14 или в 2-4 раза.

ВНИИПИ Заказ !0625/1 Тираж 735 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.Ужгород,ул.Проектная.4