Parıldayan sayğac sintillyator (fosfor) və fotoelektron tipli çarpan kimi iki komponentdən ibarətdir. Əsas konfiqurasiyada istehsalçılar bu sayğaca PMT impulslarının gücləndirilməsini və qeydiyyatını təmin edən elektrik enerjisi və radio avadanlıqları üçün mənbə əlavə etdilər. Çox vaxt bu sistemin bütün elementlərinin birləşməsi optik sistemdən - işıq bələdçisindən istifadə etməklə həyata keçirilir. Məqalənin sonrakı hissəsində biz parıldayan sayğacın işləmə prinsipini nəzərdən keçirəcəyik.
İşin xüsusiyyətləri
Ssintilasiya sayğacının cihazı olduqca mürəkkəbdir, ona görə də bu mövzuya daha çox diqqət yetirilməlidir. Bu aparatın işinin mahiyyəti aşağıdakı kimidir.
Yüklü hissəcik cihaza daxil olur, bunun nəticəsində bütün molekullar həyəcanlanır. Bu cisimlər müəyyən bir müddətdən sonra yerə çökür və bu prosesdə fotonlar deyilənləri buraxırlar. Bütün bu proses işığın parlaması üçün lazımdır. Müəyyən fotonlar fotokatoda keçir. Bu proses fotoelektronların görünüşü üçün lazımdır.
Fotoelektronlar fokuslanır və çatdırılırorijinal elektrod. Bu hərəkət sözdə PMT-nin işi səbəbindən baş verir. Sonrakı hərəkətdə eyni elektronların sayı bir neçə dəfə artır, bu da elektron emissiyası ilə asanlaşdırılır. Nəticə gərginlikdir. Bundan əlavə, bu, yalnız dərhal təsirini artırır. Nəbzin müddəti və çıxışda onun amplitudası xarakterik xüsusiyyətlərlə müəyyən edilir.
Fosfor əvəzinə nə istifadə olunur?
Bu aparatda fosfor kimi bir elementin əvəzi icad edilmişdir. Ümumiyyətlə, istehsalçılar istifadə edir:
- üzvi tip kristallar;
- maye sintillyatorlar, həm də üzvi tip olmalıdır;
- plastikdən hazırlanmış bərk sintillyatorlar;
- qaz sintillyatorları.
Fosforun dəyişdirilməsi ilə bağlı məlumatlara nəzər saldıqda, istehsalçıların əksər hallarda yalnız üzvi maddələrdən istifadə etdiyini görə bilərsiniz.
Əsas xüsusiyyət
Ssintilasiya sayğaclarının əsas xüsusiyyəti haqqında danışmağın vaxtıdır. İlk növbədə, işıq çıxışını, radiasiyanı, onun sözdə spektral tərkibini və parıldamanın özünün müddətini qeyd etmək lazımdır.
Müxtəlif yüklü hissəciklərin sintillyatordan keçməsi zamanı burada və ya başqa bir enerji daşıyan müəyyən sayda foton əmələ gəlir. İstehsal olunan fotonların kifayət qədər böyük bir hissəsi tankın özündə udulacaq və məhv ediləcək. Fotonların yerinəudulmuş, bir qədər daha az təbiətli enerjini təmsil edən başqa növ hissəciklər əmələ gələcək. Bütün bu hərəkətlər nəticəsində xassələri yalnız sintillyator üçün xarakterik olan fotonlar meydana çıxacaq.
İşıq çıxışı
Sonra, parıldama sayğacını və onun iş prinsipini nəzərdən keçirin. İndi işıq çıxışına diqqət yetirək. Bu proses həmçinin konversiya tipli səmərəlilik adlanır. İşığın çıxışı çıxan enerjinin sintillyatorda itirilmiş yüklü hissəciyin enerji miqdarına nisbətidir.
Bu hərəkətdə fotonların orta sayı yalnız xaricə gedir. Buna fotonların orta təbiətinin enerjisi də deyilir. Cihazda mövcud olan hissəciklərin hər biri monoenergetika deyil, yalnız spektri fasiləsiz bir zolaq kimi çıxarır. Axı bu iş növü üçün xarakterik olan odur.
Ən mühüm məsələyə diqqət yetirmək lazımdır, çünki fotonların bu spektri bizə məlum olan sintillyatoru müstəqil şəkildə tərk edir. Onun PMT-nin spektral xarakteristikası ilə üst-üstə düşməsi və ya ən azı qismən üst-üstə düşməsi vacibdir. Fərqli xarakteristikaya malik sintilator elementlərinin üst-üstə düşməsi yalnız istehsalçılar tərəfindən razılaşdırılmış əmsalla müəyyən edilir.
Bu əmsalda xarici tipin spektri və ya fotonlarımızın spektri bu cihazın xarici mühitinə keçir. Bu gün "scintillation səmərəliliyi" kimi bir şey var. ilə cihazın müqayisəsidirdigər PMT datası.
Bu konsepsiya bir neçə aspekti birləşdirir:
- Effektivlik sintilatorun udulmuş enerji vahidi üçün buraxdığı fotonlarımızın sayını nəzərə alır. Bu göstərici cihazın fotonlara həssaslığını da nəzərə alır.
- Bu işin effektivliyi, bir qayda olaraq, standart kimi qəbul edilən sintillyatorun ssintilasiya effektivliyi ilə müqayisə edilərək qiymətləndirilir.
Müxtəlif parıldama dəyişiklikləri
Parıldayan sayğacın iş prinsipi həm də heç də az əhəmiyyətli olmayan aşağıdakı aspektdən ibarətdir. Parıldama müəyyən dəyişikliklərə məruz qala bilər. Onlar xüsusi qanuna əsasən hesablanır.
Orada I0 nəzərdən keçirdiyimiz ssintilasiyanın maksimum intensivliyini göstərir. t0göstəricisinə gəlincə - bu sabit dəyərdir və sözdə zəifləmə vaxtını bildirir. Bu tənəzzül intensivliyin müəyyən (e) dəfə dəyərində azaldığı vaxtı göstərir.
Foton deyilənlərin sayına da diqqət yetirmək lazımdır. Qanunumuzda n hərfi ilə işarələnmişdir.
Ssintilasiya prosesi zamanı buraxılan fotonların ümumi sayı haradadır. Bu fotonlar müəyyən vaxtda yayılır və cihazda qeydə alınır.
Fosfor iş prosesləri
Əvvəl yazdığımız kimi, parıldama sayğaclarıfosfor kimi bir elementin işi əsasında hərəkət edir. Bu elementdə lüminesans deyilən proses həyata keçirilir. Və bir neçə növə bölünür:
- Birinci növ flüoresandır.
- İkinci növ fosforessensiyadır.
Bu iki növ ilk növbədə zaman baxımından fərqlənir. Yanıb-sönmə deyilən hal başqa bir proseslə birlikdə və ya 10-8 saniyə ardıcıllığı ilə baş verdikdə, bu, ilk proses növüdür. İkinci növə gəlincə, burada vaxt intervalı əvvəlki tipdən bir qədər uzundur. Zamanla bağlı bu uyğunsuzluq yaranır, çünki bu interval atomun narahat vəziyyətdə olan ömrünə uyğundur.
Ümumilikdə birinci prosesin müddəti bu və ya digər atomun narahatçılıq indeksindən qətiyyən asılı deyil, lakin bu prosesin çıxışına gəldikdə, ona təsir edən bu elementin həyəcanlılığıdır. Onu da qeyd etmək lazımdır ki, müəyyən kristalların narahatlığı halında, çıxış deyilən sürət foto həyəcanla müqayisədə bir qədər azdır.
Fosforessensiya nədir?
Ssintillyasiya sayğacının üstünlüklərinə fosforessensiya prosesi daxildir. Bu konsepsiyaya əsasən, insanların çoxu yalnız lüminessensiyanı başa düşür. Ona görə də bu proses əsasında bu xüsusiyyətləri nəzərdən keçirəcəyik. Bu proses müəyyən bir iş növü başa çatdıqdan sonra prosesin sözdə davamıdır. Kristal fosforların fosforlaşması həyəcan zamanı yaranan elektronların və dəliklərin rekombinasiyası nəticəsində yaranır. Mütləqfosfor obyektləri, prosesi yavaşlatmaq tamamilə mümkün deyil, çünki elektronlar və onların dəlikləri sözdə tələlərə düşür. Məhz bu tələlərdən onlar özləri sərbəst buraxıla bilərlər, lakin bunun üçün digər maddələr kimi onlar da əlavə enerji təchizatı almalıdırlar.
Bu baxımdan prosesin müddəti də müəyyən temperaturdan asılıdır. Prosesdə digər üzvi təbiət molekulları da iştirak edirsə, fosforlaşma prosesi yalnız metastabil vəziyyətdə olduqda baş verir. Və bu molekullar normal vəziyyətə gedə bilmirlər. Yalnız bu halda biz bu prosesin sürətdən və temperaturun özündən asılılığını görə bilərik.
Sayğacların xüsusiyyətləri
Parıldayan sayğacın bu bölmədə nəzərdən keçirəcəyimiz üstünlükləri və mənfi cəhətləri var. Əvvəlcə cihazın üstünlüklərini təsvir edəcəyik, çünki onların kifayət qədər çoxluğu var.
Mütəxəssislər müvəqqəti qabiliyyətin kifayət qədər yüksək dərəcəsini vurğulayırlar. Vaxt keçdikcə bu cihazın buraxdığı bir impuls on saniyədən çox olmur. Ancaq bu, müəyyən cihazlardan istifadə edildikdə belədir. Bu sayğacda bu göstərici müstəqil boşalma ilə digər analoqlardan bir neçə dəfə azdır. Bu, onun istifadəsinə böyük töhfə verir, çünki sayma sürəti bir neçə dəfə artır.
Bu tip sayğacların növbəti müsbət keyfiyyəti gecikmiş impulsun kifayət qədər kiçik göstəricisidir. Ancaq belə bir proses yalnız hissəciklər qeydiyyat müddətini keçdikdən sonra həyata keçirilir. eynidirbu tip cihazın nəbzinin vaxtına birbaşa qənaət etməyə imkan verir.
Həmçinin, parıldayan sayğaclarda neyronlar və onların şüaları daxil olan müəyyən hissəciklərin kifayət qədər yüksək səviyyədə qeydiyyatı var. Qeydiyyat səviyyəsini artırmaq üçün bu hissəciklərin sözdə detektorlarla reaksiya verməsi vacibdir.
Cihazların istehsalı
Ssintilasiya sayğacını kim icad edib? Bunu 1947-ci ildə alman fiziki Kalman Hartmut Paul etdi və 1948-ci ildə alim neytron radioqrafiyasını icad etdi. Parıldayan sayğacın işləmə prinsipi onu kifayət qədər böyük ölçüdə istehsal etməyə imkan verir. Bu, ultrabənövşəyi şüaları ehtiva edən kifayət qədər böyük enerji axınının sözdə germetik analizini həyata keçirməyin mümkün olmasına kömək edir.
Cihaza neytronların kifayət qədər yaxşı təsir göstərə bildiyi müəyyən maddələr də daxil etmək mümkündür. Hansı ki, təbii ki, bu cür sayğacın istehsalında və gələcəkdə istifadəsində dərhal müsbət keyfiyyətlərə malikdir.
Dizayn növü
Ssintilasiya sayğacının hissəcikləri onun yüksək keyfiyyətli işləməsini təmin edir. İstehlakçılar cihazın işləməsi üçün aşağıdakı tələblərə malikdirlər:
- sözdə fotokatodda işıq toplanmasının ən yaxşı göstəricisidir;
- bu fotokatodda işıq paylanmasının müstəsna vahid növü var;
- cihazdakı lazımsız hissəciklər qaraldı;
- maqnit sahələrinin bütün daşıyıcı prosesə heç bir təsiri yoxdur;
- əmsaldabu halda sabitdir.
Dezavantajları parıldayan sayğacın ən minimal olanı var. İş yerinə yetirərkən impulsların siqnal növlərinin amplitudasının digər amplituda növlərinə uyğun olmasını təmin etmək vacibdir.
Əksər qablaşdırma
Ssintilasiya sayğacı tez-tez bir tərəfi şüşə olan metal qabda qablaşdırılır. Bundan əlavə, konteynerin özü ilə sintilator arasında ultrabənövşəyi şüaların və istiliyin daxil olmasına mane olan xüsusi material təbəqəsi qoyulur. Plastik sintillyatorların möhürlənmiş qablarda qablaşdırılmasına ehtiyac yoxdur, lakin bütün bərk sintillyatorların bir ucunda çıxış pəncərəsi olmalıdır. Bu cihazın qablaşdırılmasına diqqət yetirmək çox vacibdir.
Meter Faydaları
Ssintillyasiya sayğacının üstünlükləri aşağıdakılardır:
- Bu cihazın həssaslığı həmişə ən yüksək səviyyədədir və onun birbaşa effektivliyi birbaşa bundan asılıdır.
- Alətin imkanlarına geniş xidmətlər daxildir.
- Müəyyən hissəcikləri ayırd etmək qabiliyyəti yalnız onların enerjisi haqqında məlumatdan istifadə edir.
Yuxarıda göstərilən göstəricilərə görə bu tip sayğac bütün rəqiblərini üstələdi və haqlı olaraq öz növünün ən yaxşı cihazı oldu.
Onu da qeyd etmək lazımdır ki, onun çatışmazlıqlarına həssas qavrayış daxildirmüəyyən temperaturda, eləcə də ətraf mühit şəraitində dəyişikliklər.
