Способ определения энергии ускоренных электронов

Способ определения энергии ускоренных электронов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(i i) 73 I 6I9

ОПИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Саве Соеетсии

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 18.04.78 (21) 2628037,, 18-25 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.04.80. Бюллетень ¹ 16 (45) Дата опубликования описания 30.04.80 (51) М. Кл. Н 05Н 7/00

Государствеииый комитет

СССР (53) УДК 621.384.6 (088.8) по делам иэобретеиий и открытий (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

E. И. Розум, С. А. Воробьев, С. В. Плотников и В. В. Каплин

Научно-исследовательский институт ядерной физики при Томском ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового

Красного Знамени политехническом институте им. С. М. Кирова (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭНЕРГИИ УСКОРЕННЫХ

ЭЛЕКТРОНОВ

Изобретение относится к ускорительной технике и предназначено для измерения энергии пучка моноэнергетических электронов в диапазоне 0,8: 10 МэВ. Данный способ может быть использован в исследованиях в области экспериментальной ядерной физики, физике твердого тела, а также в других областях, где необходимо просто и с достаточной точностью определить энергию пучка ускоренных электронов. 10

В ускорительной технике заряженных частиц известны следующие способы определения энергии электронов: по длине пробега электронов в веществе с помощью трековых приборов или пропорциональных 1 счетчиков; по интегральному ионизационному или сцинтилляционному эффекту с помощью ионизационных газовых или полупроводниковых детекторов; по отклонению электронов в магнитном поле. Все эти спо- 20 собы трудоемкие и осуществляются с помощью сложного электронного оборудования.

Известен способ определения энергии электронов по глубине окрашенного слоя 25 щелочно-галоидного кристалла (ШГК) облученного электронами.

При облучении быстрыми электронами щелочно-галоидных кристаллов, прозрачных до облучения, в последних образуются радиацпонные дефекты кристаллической решетки, так называемые F-центры, которые поглощают свет видимой части спектра и обуславливают появление окраски кристалла. Глубина окрашенной части характеризует пробег электронов в данном кристалле и зависит от начальной энергии электронов.

С помощью микрофотометра МФ-4 определяют изменение плотности окраски облученных кристаллов по глубине окрашенной части. По этой зависимости определяют значение так называемого экстраполированного пробега R, как точку пересечения продолжения линейного участка кривой

АВ с осью абсцисс (см. фиг. 1). По значению Я„используя известное соотношение

Е(МэВ) = 1,9 Я, (г!см ) + 0,2 (1) определяют энергию моноэнергетических электронов. Средняя ошибка такого определения составляет —, Фс о и зависит от правильного выбора линейного участка кривой.

При необходимости более быстрого определения энергии значение R определяют визуально без использования трудоемкой операции фотометрирования. Измеряя прозрачной линейкой толщину окрашенного слоя d», и используя установленное ранее соотношение R, = 1,25д,„„по формуле (1) 731619 также определяют энергию электронов.

Средняя ошибка такого способа составляет до 12%.

Недостатком этого способа определения энергии является невысокая точность, так как значение Я„входящее в формулу (1), зависит от выбора линейного участка ЛВ кривой плотности окраски (см. фиг. 1) в первом случае и от визуального определения глазом размытой границы между окра- 0 шенной и неокрашенной частями кристалла во втором случае.

Целью настоящего изобретения является увеличение точности измерения энергии электронов. 15

Указанная цель достигается тем, что прозрачный до облучения щелочно-галоидный кристалл облучают электронами под углом

40 — 90 к поверхности дозой не выше 10" —

10" эл/ем 20

Выло установлено, что после такого облучения в кристалле появляется дополнительная окрашенная полоса, находящаяся на большеи глубине, чем основная окрашенная часть кристалла (см. фпг. 2). В резуль- 25 тате многочисленных эксперпме|пальных исследовании оыла установлена следующая зависимость положения максиму.iviQ плотности окраски этой дополнительнои полосы ol энергии электронов E: 30

Е (МэВ) = 2,03Я„(г/см ) + 0,25. (2)

Определяя с помощью прозрачной линейки или микрофотометра МФ-2 положение максимума плотности окраски дополнитель- 35 ной окрашенной полосы R,„ в облученном кристалле и подставляя его значение в формулу (2) определяют энергию электронов. 1 очность определения энергии в данном случае зависит в основном от ширины до- 40 полнительной окрашенной полосы, положение которой можно определить с большей точностью, чем значение а„„по размытой границе между окрашеннои и неокрашенной частями облученного кристалла при ви- 45 зуальном измерении и значение R, по кривой плотности окраски при микрофотометрировании. Средняя ошибка такого способа составляет + 2% при микрофотометрировании и + 5% при визуальном измерении прозрачной линейкой.

Пример. Проводилось определение энергии пучка моноэнергетических электронов по окраске кристалла КС1. На фиг. 2 приведена фотография окрашенной части кристалла и кривая микрофотометрирования этой же окрашенной части. Кристалл облучали моноэнергетически пучком электронов дозой 8 10+" эл/см . Фотография облученного кристалла приведена на фиг. 3.

Микрофотометрирование проводилось на микрофотометре МФ-2. Положение максимума плотности окрашенной полосы нашли

R„= 434 мм = 0,862 г/см . Средняя ошибка определения положения Я„+- 2%. По формуле (2) определяем энергию.

Е (МэВ) = 2,03 0,862 (г/см ) + 0,25 =

= 2 -+- 0,04(Мэ)

Данный способ позволяет определять энергию моноэнергетпческих электронов со средней ошибкой + 2% в случае использования микрофотометрирования и + 5% при визуальном определении по прозрачной линейке, что и является положительным эффектом данного способа.

Формула изобретения

Способ определения энергии ускоренных электронов по глубине окрашенного слоя щелочно-галоидного кристалла, облученного электронами, отличающийся тем, что, с целью повышения точности способа, кристалл облучают пучком электронов под углом 40 — 90" к его поверхности дозой не выше 10" — 10 "" эл/см и энергию электронов E (МэВ) находят по следующей зависимости:

F = 2,03R, + 0,25, где R„, — положение максимума плотности окраски дополнительной окрашенной полосы в г/см .

731619 о8

0,8

0b о,б о,г

0,0

О,г

»«м7

<рие. 3

Составитель Л. Икоев

Техред В. Серякова

Корректор Л. Орлова

Редактор Т. Кузьмина

Заказ 763(8 Изд, № 296 Тираж 889 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Э (отн. ед) о,г ог

0 (arne.

eu) г с