Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Абрамов А.И. -> "Основы экспериментальных методов ядерной физики" -> 178

Основы экспериментальных методов ядерной физики - Абрамов А.И.

Абрамов А.И. , Казанский Ю.А., Матусевич Е.С. Основы экспериментальных методов ядерной физики — М.: Атомиздат , 1977. — 528 c.
Скачать (прямая ссылка): osnoviexperementalnihmetodovyader1977.djvu
Предыдущая << 1 .. 172 173 174 175 176 177 < 178 > 179 180 181 182 183 184 .. 232 >> Следующая


Спектрометры с двумя плоскими кристаллами позволяют изучать спектры у-квантов до энергии 5—7 Мэв. Фон таких спектрометров, обусловленный рассеянием у-квантов в коллиматоре, существенно меньше. Зависимости светосилы и энергетического разрешения спектрометра от энергии показаны на рис. 12.14.

398- § 12.7. ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ГАММА-СПЕКТРОМЕТРЫ

В настоящее время наиболее перспективными полупроводниковыми спектрометрами для у-квантов являются Ое(Ы)-спектрометры (см. гл. 6), чувствительные объемы которых уже достигают нескольких десятков кубических сантиметров. Энергетическое разрешение

100

О

ФЭУ Nairn;



4кадкий \азот

2

5 5

E=3,5 'Мэб I I 6,9 \1 У V і
\ \
I I ! і

10 V,M3O

Рис. 12.13. Схема парного Qe(Li)—NaI(Tl)-спектрометра и его функция отклика (а); функция отклика Ge(Li)-спектрометра объемом около 30 см3 (б)

і лучших спектрометрах составляет примерно 2—5 кэв в области энергий до 3 Мэв (см. рис. 6.8)*. Эффективность полупроводниковых Спектрометров определяется чувствительным объемом детектора.

Основной недостаток полупроводниковых спектрометров — это сложная форма амплитудного распределения. В связи с этим для

* Недавно появились новые полупроводниковые гамма-спектрометры В области энергий до —100 кэв они имеют энергетическое разрешение

399- ы

10"

\ J\
V
і/ У \ X 2/
_Zi_/і


4V
И

о,1 1,0 Е,Мэб

Рис. 12.14. Энергетическое разрешение (а), светосила (б) и эффективность (б) различных гамма-спектрометров:

1 — магнитный комптоновскнй;

2 — магнитный парный; 3 — кристалл дифракционный типа Монда; 4 — кристалл дифракционный типа Кошуа; 5 — кристалл дифракционный с двумя плоскими кристаллами; в — Ge (Li)-полупроводниковый спектрометр; 7 — сцинтилляционный гамма-спектрометр с кристаллом NaI(Tl); 8 — полупроводниковый Ge(Li)-CneKTPOMerp объемом 30 см3 по пику полного поглощения; 9 — парный Ge(Li)-

NaI(TI)-CneKTpOMeTp; 10 —

NaI(TI)-CneKTPOMeTP с защитой антисовпадениями', 11 —- парный Na I (Tl)-спектрометр

улучшения формы линии используют Ge (Ьі)-спектрометр, работающий в совпадении или антисовпадении с кристаллами NaI(Tl) больших объемов. Коаксиальный Ge (Ьі)-спектрометр объемом 30 см3 (площадь 7,5 см2) помещается внутрь цилиндрических кристаллов NaI(Tl), как показано на рис. 12.13. Детектор работает при температуре 77° К, рабочее напряжение 900 в, емкость 42 пф. Энергетическое разрешение спектрометра по пику полного поглощения (или парному пику) составляет около 0,5% при энергии у-квантов 1 Мэв (ширина пика примерно 5 кэв) и около 0,2% при энергии у-квантов 7 Мэв. На рис. 12.13 показаны амплитудные распределения импульсов, полученные с Ge(Li)-CneKTpo-метром. Видно, что форма довольно сложная. Однако при использовании кристалла NaI(Tl) в режиме антисовпадений с Ge(Li) функция отклика значительно улучшается, как и в случае спектрометров с кристаллами NaI(Tl) (см. рис. 12.6). Эффективность по пику полного поглощения для этого случая показана на рис. 12.14. При энергиях у-квантов выше 2 Мэв оказывается выгодным режим работы парного спектрометра (совпадения импульса с Ge(Li)-спектрометра с двумя импульсами с кристаллов NaI(Tl), обусловленных анниги-ляционным излучением). В этом случае функция отклика (см. рис. 12.13) близка к идеальной. Эффективность парного Ge(Li)-CneKTpoMeTpa показана на рис. 12.14. Расчет эффективности спектрометра по пику полного поглощения или эффективности парного спектрометра, аналогичен расчетам для сцинтилляционных спектрометров, рассмотренных ранее в этой главе.

В связи со сравнительно сложным видом функции отклика в некоторых случаях необходимо преобразовать амплитудные распределения в энергетические спектры. Для полупроводниковых детекторов эта задача усложняется в ос-

400- новном из-за необходимости составления матриц высокого порядка. Однако при изучении дискретных спектров в связи с хорошим энергетическим разрешением максимумы в распределениях достаточно хорошо выделены, и обычно достаточно знать эффективность спектрометра по пику полного поглощения (или парному пику).

В заключение сравним х*арактеристики различных спектрометров, показанных на рис. 12.14. Наибольшей эффективностью обладают сцинтилляционные спектрометры. К ним близки по эффективности полупроводниковые спектрометры. В этих приборах нет необходимости в значительном удалении источников от детекторов. С учетом необходимой коллимации излучения в спектрометрах совпадений и антисовпадений можно определить их светосилу. Для коллимации пучка у-квантов в этих случаях обычно достаточны коллиматоры с углом 1,0—2,5°. Если использовать такие коллиматоры, то светосила L = (0,7 -f- 5)10-4е. Таким образом, светосила сцинтилляционных и полупроводниковых спектрометров на несколько порядков выше светосилы магнитных и кристалл-дифракционных спектрометров.

В области низких энергий у-квантов с точки зрения энергетического разрешения наилучшими являются кристалл-дифракционные спектрометры, причем чем ниже энергия у-квантов, тем очевиднее их преимущества. В области энергий выше нескольких сот килоэлектронвольт в широком диапазоне энергии преимущества на стороне полупроводниковых спектрометров.
Предыдущая << 1 .. 172 173 174 175 176 177 < 178 > 179 180 181 182 183 184 .. 232 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed