Отчет о научно-исследовательской работе «Разработка и исследование новых кристаллических, аморфных и наноструктурированных материалов для сцинтилляционных и люминесцентных преобразователей, сенсоров и других применений»
жүктеу/скачать 4,61 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Способы измерения непропорциональности сцинтилляционного выхода
Выход (число фотоэлектронов на 662 кэВ)
Рисунок 3.1 – Диаграмма, показывающая связь энергетического разрешения различных сцинтилляторов с их выходом при возбуждении -квантами с энергией 662 кэВ (из работы [72]). Сплошной линией показана граница, отражающая статистический предел энергетического разрешения. Способы измерения непропорциональности сцинтилляционного выходаВ связи с этим возникает вопрос о принципиальных причинах, которые ухудшают энергетическое разрешение. В качестве одной из таких причин называется непропорциональность выхода сцинтиллятора по отношению к энергии электронов, производящих ионизацию в кристалле (см., например, [73]). При поглощении -кванта с энергией  рождаются электроны за счет переходов с различных остовных уровней, и имеющих тем самым различную энергию. Вероятность рождения таких электронов определяется парциальным сечением поглощения различных уровней, то есть является случайным процессом. Если отклик кристалла на ионизацию электронами с различной энергией не пропорционален этой энергии, то оценка энергетического разрешения должна учитывать вероятности каналов поглощения с разных остовных состояний. Тем самым, чем больше непропорциональность выхода сцинтиллятора при возбуждении электронами различных энергий, тем хуже энергетическое разрешение сцинтиллятора.
Проблема аккуратного измерения выхода сцинтиллятора в зависимости от энергии возбуждающего фотона или электрона в области энергий от 1 кэВ до 1 МэВ соложняется тем, что при облучении кристалла такими частицами их глубина проникновения в кристалл оказывается малой (порядка или меньше микрона), в связи с чем ионизирующее излучение воздействует на поверхностные слои, которые заведомо содержат намного больше дефектов, чем кристалл вдали от поверхности. В работах [73–75] предложен метод, связанный с созданием быстрого электрона с заданной энергией непосредственно в объеме кристалла за счет комптоновского рассеяния -кванта под определенным углом. Применяемая методика совпадения регистрации рассеянного -кванта и сцинтилляционного импульса позволяет измерять отклик сцинтиллятора на ионизацию электроном определенной энергии. Результаты таких измерений приведены на рис. 3.2 [75]. В дальнейшем авторами работ [68, 76] была разработана установка, позволяющая с большей точностью и сушественно более высокой производительностью измерять подобный отклик сцинтиллятора. Тем не менее основной вывод работы [75] остается неизменным: имеется два типа кривых непропорциональности, один из которых типичен для щелочногалоидных сцинтилляторов, активированных таллием (левый график на рис. 3.2), а другой – для сцинтилляторов с собственной люминесценцией и сцинтилляторов, активированных церием (правый график). 
Энергия электронов (кэВ) Энергия электронов (кэВ)  
Рисунок 3.2 – Зависимость относительного световыхода сцинтилляторов от энергии электронов (по результатам работы [75]). жүктеу/скачать 4,61 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|