Газовый сцинтилляционный счетчик мягкого рентгеновского излучения

Газовый сцинтилляционный счетчик мягкого рентгеновского излучения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е (ii) 446009

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сою Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 11.07.72 (21) 1807870/26-25 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 05.10.74. Бюллетень № 37

Дата опубликования описания 06.03.75 (51) М. Кл. G 01t 1/205

Государственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий (53) УДК 539.1.074.3 (088.8) (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

С. Х. Барон и В. А. Сотников

Всесоюзный научно-исследовательский и конструкторский институт

«Цветметавтоматика» (54) ГАЗОВЫЙ СЦИНТИЛЛЯЦИОННЫЙ СЧЕТЧИК МЯГКОГО

РЕНТГЕНОВСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

Для регистрации рентгеновского излучения обычно используются газоразрядник и сцинтилляционные счетчики. Счетчики имеют следующие недостатки;

1) пропорциональные счетчики, выходной сигнал которых равен 1 — 10 мв, необходимо подсоединять к усилительной аппаратуре;

2) счетчики Гейгера — Мюллера имеют плохое временное разрешение;

3) сцинтилляционные счетчики на основе монокристаллов Na J (Tl) сложны в изготовлении и обычно имеют малую апертуру из-за трудности выполнения тонких монокристаллов

Ка1 (Tl) большого диаметра.

Для регистрации мягкого рентгеновского излучения применяют также газовые сцинтилляционные счетчики на основе ксенона, которые позволяют значительно увеличить световой выход путем введения сцинтиллирующего газа в электростатическое поле.

Газовый счетчик состоит из фотоэлектронного умножителя и газового сцинтиллятора, камера которого выполнена в виде низкого стеклянного цилиндра. Перпендикулярно оси цилиндра натянута анодная нить; катод составляют основание цилиндра, изготовленное из алюминия, и стальная сетка, натянутая перед другим основанием, стеклянным, являющимся входным окном сцинтиллятора. Выходное окно покрыто тонким слоем органического светопреобразователя (р-кватерфенила) для согласования спектра излучения газа, основная часть которого лежит в области далекого ультрафиолета, с областью спектральной чувствительности фотоэлектронного умножителя.

Основной недостаток описанного счетчика— быстрое уменьшение светового выхода со временем, вызванное загрязнением рабочего газа

10 парами и продуктами распада органического светопреобразователя, а также газами, выделяющимися из стенок камеры. Стабильность работы счетчика обеспечивается непрерывной циркуляцией сцинтиллирующего газа через

15 установку, в которой он очищается от вредных примесей. Сложность и значительные габариты таких установок исключают использование газовых сцинтилляционных счетчиков в ряде областей науки и техники. Кроме того, 20 конструктивное решение описанного счетчика не позволяет полностью реализовать такие преимущества газовых сцинтилляционных счетчиков, как быстродействие и относительно большая величина выходного сигнала.

25 Цель изобретения — улучшение амплитудного и временного разрешения счетчика. Цель достигается благодаря тому, что в качестве светопреобразователя использован вольфрамат кальция, а плоскопараллельные электро30 ды образованы торцовыми окнами сцинтилля446009

Составитель В. Прорвич

Редактор Т. Орловская Техред В. Рыбакова Корректор Н. Лебедева

Заказ 441)6 Изд, Pfo 307

ЦНИИПИ Государственного комитета по делам изобретений и

Москва, 3(,-35, Раушская

Тираж 708 Подписное

Совета Министров СССР открытий наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 ционной камеры, одно из которых изготовлено из материала, прозрачного для мягкого рентгеновского излучения, а другое — из материала, прозрачного для света, регистрируемого фотоэлектронным умножителем.

Использование в предложенном счетчике вольфрамата кальция вместо органических веществ позволяет подвергать колбы газовых сцинтилляторов обычной вакуумной обработке с обезгаживанием при высокой температуре и создавать долговечные отпаянные приборы, не нуждающиеся в непрерывной циркуляции газа через очистительное устройство.

Применение вольфраматных светопреобразователей увеличивает световой выход газовых сцинтилляторов, так как по конверсионной эффективности вольфраматы приближаются к NaJ(TI) и значительно превосходят органические светопреобразователи. Время высвечивания вольфраматов порядка 10 — сек, что вполне удовлетворяет условия обычного света (наблюдаемая при возбуждении к-частицами и высокоэнергетическими гамма- и рентгеновскими квантами фосфоресценция вольфрамата кальция со временем высвечивания порядка 10 — сек отсутствует при возбуждении ультрафиолетовым излучением).

Применение плоскопараллельной системы электродов с однородным электростатическим полем позволяет повысить быстродействие счетчика по сравнению со счетчиком с центральной анодной нитью на порядок, а вынесение электродов из внутреннего объема камеры существенно улучшает условия светосбора.

По сравнению с газовым счетчиком Поликарпо предложенный счетчик имеет такие очевидные преимущества, как технологичность конструкции, хорошие условия светосбора, высокое временное разрешение, возможность из готовления в виде отпаянного прибора, что расширяет область его применения в рентгеноспектральных анализаторах состава вещества и в других устройствах, связанных с детектированием мягкого рентгеновского излучения, наряду со сцинтилляционными счетчиками на основе монокристаллов NBJ(TI), от которых он выгодно отличается простотой изготовления и возможностью получения детекторов прак1о тически любых размеров и формы.

Лабораторные исследования показали, что предложенные счетчики с ксеноновым наполнением при давлении 750 торр сохранили свою работоспособность в течение полутора лет, причем в области энергий 8 — 12 кэв они

IHp. уступают сцинтилляционным счетчикам на основе NaJ(TI) по световому выходу и эффективности регистрации.

Z0 Предмет изобретения

Газовый сцинтилляицонный счетчик мягкого рентгеновского излучения, состоящий из фотоэлектронного умножителя и находящейся в оптическом контакте с ним камеры, наполненной газом, снабженной системой плоскопараллельных электродов, входным окном из материала, прозрачного для мягкого рентгеновского излучения, и выходным окном, внутренняя поверхность которого покрыта тонкой пленкой светопреобразователя для согласования спектра излучения газового разряда с областью спектральной чувствительности фотоэлектронного умножителя, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью улучшения амплитудного и временного разрешения, электроды совмещены с входным и выходным окнами, а в качестве светопреобразователя использовано вольфраматное соединение, например воль40 фрамат кальция.