Почему сцинтиляционный счётчик может использоваться для определения γ-излучателя по энергетическому спектру, а счётчик Гейгера-Мюллера – нет?

В счётчике Гейгера-Мюллера происходит поглощение γ-квантов в корпусе, в результате образуются быстрые электроны (фотоэффект и комптон-эффект) или пара электрон-позитрон. В сцинтиляционном счётчике спектр энергии вторичных частиц образованных монохроматическим пучком γ-квантов, имеет сложный вид.

Какие преимущества имеют сцинтиляционные счётчики по сравнению со счётчиками Гейгера-Мюллера?

Обеспечивает гораздо большую эффективность регистрации γ-квантов (до 30-50% и более), чем газоразрядные, и даёт возможность изучения спектрального состава излучения. У сцинтиляционных счётчиков более низкий уровень их собственного и космического фона. Однако ещё более сложнее в обслуживании (влияние температуры на световой выход фосфоров, стабилизация источника питания, сильное изменение характеристик сцинтиляционных счётчиков во времени).

Какими недостатками обладают отдельные сцинтилляторы? ФЭУ?

Фотоэлектронный умножитель (ФЭУ) – усилитель электрического импульса (105 – 106 раз), преобразовавшегося из световой вспышки, которая получается в следствии попадания быстрой заряженной частицы в фосфор. ФЭУ из-за термоэлектронной эмиссии фотокатодов и первых динодов на выходе даже полностью замедленного ФЭУ возникает некоторый тепловой ток, создающий фоновые импульсы; для их отсечения в схему вводят дискриминаторы.

От чего зависит коэффициент усиления ФЭУ?

Плотность δ эффективный атомный номер Zэф, фосфора и размеры

т.е. эффективность растёт сростом плотности, эффективный атомный номер Zэф (массового коэффициента поглощения μм) и размера фосфора в направлении пучка d.

Начертите блок-схему радиометра.

Лабораторный

Для чего используют дискриминатор?

Для отсечения фоновых импульсов. Дискриминатор пропускает лишь импульсы, амплитуда которых превышает некоторый заданный уровень (порог). Используют специальные триггеры с одним устойчивым состоянием (схема Шмидта) или схемы с позитронными диодами.

Для чего используют формирующий каскад?

Формирующий каскад (нормализатор) – для устойчивости регистрации всех импульсов. При построении импульса на вход формирующего каскада на его выходе не зависимо от формы и амплитуды входного импульса образуется импульс прямоугольной формы со стандартной амплитудой и длительностью. Роль формирующего каскада выполняет триггер с одним устойчивым состоянием (мультивибратор).

Из каких элементов состоит простейший интегрирующий контур?

Контур из параллельно включённых конденсатора С и сопротивления R. При постоянном импульсе происходит подзарядка конденсатора С. в тоже время заряд с него непрерывно стекает через сопротивление R. Через некоторое время достигается приближённое равновесие между количеством зарядов приносимого одним импульсом, и зарядом стекающим через сопротивление за среднее время между двумя импульсами средних пик через R считается = произведению скорости счёта на величину одного импульса.

параллельная последовательная

Для чего используется пересчётная схема?

Для повышающей скорости электромеханического счётчика перед ними вводится пересчётная схема, представляющая собой параллельное соединение триггеров или иных пересчётных схем и подающее на счётчик не все импульсы, а, например каждый второй, четвёртый, десятый и т.д.

В чём сущность эталонирования радиометра?

Выбирают участок 10x15 м с минимальной активностью пород, в дали от сооружений и предметов, создающих помехи за счёт рассеяния излучения от эталонированного источника. На расстоянии 6-10 м друг от друга устанавливают два столба примерно по два метра высотой, между ними натягивают трос или провод. В верхней части одного из столбов устанавливают радиометр (его ось находится на вертикальном положении проходящим через трос на 8-10 см ниже троса, на тросе подвешивается эталонный радиевый источник известной активности с центром на одной высоте с детектором). Интенсивность излучения рассчитывается по формуле:

где - активность радиевого источника (мКи), r – расстояние между источником и детектором (м), 840 мкр/ч – доза облучения от 1 мг радия на 1 м. Строят график экстраполируют и получают окончательную шкалу: