Детектор рентгенорадиометрического анализатора

Детектор рентгенорадиометрического анализатора

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

'1.ДЕТЕКТОР РЕНТГЕНОРАДИОМЕТ/^ РИЧЕСКОГО АНАЛИЗАТОРА на основе газо'. вого сцинтиллятора со световым усилением сигнала в электрическом поле^ содержащий анод, к1атод и фотоэлектронный умножитель, отличающийся тем,' что, с целью улучшения энергетического разрешения , детектора и повышения его чувствительности, катод выполнен в виде поверхности, образованной вращением линии второго порядка, а анод расположен в фокусе тела вращения, причем фотокатод фотоэлектронного умножителя (ФЭУ) расположен перпендикулярно оси вращения., .

. СОЮЗ СОВЕТСКИХ

ХЯ МИРА % и

РЕСПУБЛИК (l% (Ю

Зщ) O 01 Т 1/205

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

И 1 . ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ," -:, .,";,. .3

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фиг.1 (21) 2770108/18-25 (22) 30.03.79 (4б) 15.10.83. Бюл. 9 38 (72) Н.A.Андерс, В.П.Варварица, Б.Е.Колесников, Л.В.Мельтцер, В.И.Филатов, Ю.М.Мокин и иностранцы П.Моргенштерн, Д.Мюллер и B.Ðèäåëü (ГДР) (71) Всесоюзный научно-исследова- . тельский институт радиационной тех ники и Центральный институт изотопных и радиационных исследований (ГДР) (53) б21.387.464 (088;8) (5б) 1 ° А.I P.L. Policarpo М.А.F

Alves, И.Salete S.Ñ.P. Leite and М.S.М.Dos Santos "Detection of ,Soft Х-гау with à xenon .proportional: scintillation counter", Nuclear

Instrument.s and Methods II8, Р 1, 1974, . 221-22б.

2. А.I.P.L. Policarpo, М.А.F.

Alves, М.S.M. Dos Santos and

М.I.T. Carvalho "Impoved resolution

for low energies with gas proportional scintillation. :counters",Nuclear

Instruments and Methods I02, 9 2, 1972, рр. 227-248. (5 4 ) (57 ) 1 . ДЕТЕКТОР PE H TI Å НОРАДИОМЕТ, РИЧЕСКОГО АНАЛИЗАТОРА на основе газо вого сцинтиллятора со световым усилением сигнала в электрическом поле, содержащий анод, катод и Фотоэлектронный умножитель, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью улучшения энергетического разрешения, детектора и повышения его чувствительности, катод выполнен в виде поверхности, образованной вращением линии второго порядка, а анод .расположен в Фокусе тела вращения, причем фотокатод Фотоэлектронного умножителя (ФЭУ) расположен перпендикулярно оси вращения.

814079

2. Детектор по п. 1, о т л ич а ю шийся тем,что поверх- . ность катода выполнена в виде параболоида вращения.

3. Детектор по и. 1, отличающийся тем, что, катод образован поверхностями двух пересе кающихся, противоположно направленных параболоидов вращения, располо1

Изобретение относится к средствам рентгенорадиометрического анализа состава вещества.

Известны детекторы, выполненные в геометрии полупрозрачного яшика (1 . Анод имеет сферическую форму.

Фотоэлектронные умножители просмат. ривают объем счетчика через кварцевые окна, на внутреннюю поверхность которых нанесен смеситель спектра.

Известен также детектор рентгенорадиометрического анализатора на основе газового сцинтиллятора со световым усилением сигнала в электрическое поле, содержащий анод, катод и фотоэлектронный умно- 1э житель (ФЭУ), т.е. ПС-счетчик L2l . . В нем анод в виде нити 4 0,025 мм закреплен в стеклянных изоляторах.

В ПС-счетчике имеется одно выходное кварцевое окно, против которого 2О расположен отражатель из алюминия.

На внутреннюю поверхность. кварцевого окна нанесен слой сместителя спектра. Для обеспечения аксиальной. симметрии поля на небольшом расстоя- 25 нии от кварцевого окна натянута проводящая сетка.

Целью изобретения является улучшение энергетического разрешения детектора за счет улучшения условия светосбора и повышение его чувствительности.

Поставленная цель достигается тем, что и известном детекторе рентгенорадиометрического анализатора на основе газового сцинтиллятора со

1 световым усилением сигнала в элект1рическом поле, содержащем анод., катод и фотоэлектронный умножитель, катод выполнен в виде поверхности, образованной вращением линии второго по- 40 рядка, а анод расположен в фокусе тела вращения, причем фотокатод фотоэлектронного умножителя расположен перпендикулярно оси вращения.

Поверхность катода может быть вы- 45 полнена в виде параболоида вращения, а катод образован поверхностями двух

-пересекающихся, противоположно направленных параболоидов вращения, женных друг относительно друга так что их фокусы совмещены.

4, Детектор по и. 1, о т л ив ч а ю шийся тем, что, поверхность катода выполнена в виде части эллипсоида вращения, а фотокатод ФЭУ расположен в плоскости, проходящей через второй фокус эллипсоида.

2 расположенных друг относительно дру7га. Таким образом, что их фокусы совмещены. Поверхность катода может быть также выполнена в виде части эллипсоида вращения, а фотокатод ФЭУ расположен в плоскости, проходящей через второй фокус эллипсоида °

На фиг. 1 изображен детектор с параболическим катодом; на фиг. 2— детектор с катодом, образованным дву-. мя пересекающимися, противоположно направленными параболическими зеркалами; на фиг. 3 — детектор с катодом в виде части эллипсоида вращения.

Анод счетчика 1 (фиг. 1) выполнен в виде сферы, укрепленной в фокусе параболического отражателя 2, являющегося катодом счетчика. Высокое напряжение подается на анод через высоковольтный ввод 3. Ионизирующее излучение попадает в объем счетчика через тонкое входное окно 4. Регистрация свечения, образованного в области светового усиления„ осуществляется фотоэлектронным умножителем 5.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

ИонизируЮщее излучение попадает сквозь окно 4 внутрь счетчика. Высо кое напряжение подается на анод 1 через ввод 3. В области, прилегающей к сферическому аноду 1, .расположенному в фокусе параболоида 2, образуется ультрафиолетовое свечение.

Свет попадает на параболическое зеркало 2 и, отражаясь, образует параллельный пучок, направленный на окно ФЭУ 5.

Детектор, изображенный на фиг. 2 меет катод 2, выполненный в виде двух параболических зеркал, пересекающихся таким образом, что фокусы их совмещены. Части параболоидов, обозначенные на фиг. 2 пунктиром, отсутствуют.

Анод 1 помещен в точке общего фокуса. Высокое напряжение подается через высоковольтный ввод 3.

Этот детектор работает аналогично детектору на фиг. 1.

814079

Ионизирующее излучение, проходя через окно 4, попадает в объем счетчика. В области, прилегающей к сферическому аноду 1, образуется ультрафиолетовое свечение. Свет попадает на левое и правое параболические зеркала 2, формирующие параллельные пучки света, которые регистрируются соответственно левым и правым ФЭУ 5.

Детектор, изображенный н@ фиг. 3, имеет катод 2 в виде части эллипсоида вращения, в одном из фокусов которого размещен сферический анод 1.

Высокое напряжение на анод подается через высоковольтный ввод 3. Фото- 15 катод ФЭУ 5 размещен в плоскости, перпендикулярной оси вращения эллипсоида и проходящей через второй его фокус.

Работа детектора на фиг. 3 анало-, гична работе вышеописанных детекторов. Ионизирующее излучение через окно 4 попадает внутрь счетчика. !

Свет, образованный в области светового усиления вокруг сферического анода 1, попадает на стенки эллипсоида 2 и фокусируется s пучок, сходящийся в точке расположения второго фокуса эллипсоида.При этом эффективно возбуждается фотокатод

ФЭУ-5, расположенный в плоскости, проходящей через второй фокус. г. Ужгород, ул. Проектная, 4

При такой системе светосбора и формирования импульса исключаются или сводятся к минимуму флуктуации за счет неравномерности покрытия фотокатода.

Расчеты показывают, что для известного детектора, с учетом размеров, на окно ФЭУ попадает 80% образовавшегося светового потока (50%-непосредственно в окно, 25% отражается с коэффициентом 0,8 в окно после первого отражения и остальное излучение после многократного отражения), а при использовании катода новых форм в окно ФЭУ попадает ) 90% излучения при тех же размерах счетчика и коэффициента отражения. Это позволит улучшить разрешение на 5-10%, что при анализе легких элементов снизит. погрешность . определения элементов при наличии мешающих линий. В настоящее время улучшить разрешение..при анализе элементов с атомными .номерами.от б до 12 возможно только с использованием безоконных полулроводниковых детекторов. Они очень дороги, их использование требует высокого вакуума в измерительной камере и ох. лаждения жидким азотом. Обслуживание ППД более трудоемко. Предлагаемое же устройство просто в изготовлении, недорого и легко обслуживается.