Детектор излучения

Физика > Детектор излучения

 

Рассмотрите принципы работы и виды детектора излучения – поиск частиц высокой энергии. Изучите газообразный, полупроводниковый и сцинтилляционный детекторы.

Детектор излучения – прибор для поиска, отслеживания или распознавания высокоэнергетических частичек.

Задача обучения

• Разобраться в отличиях между главными типами детекторов излучения.

Основные пункты

• В газообразных ионизационных детекторах применяют ионизирующий эффект излучения на газонаполненных датчиках.
• В полупроводниковом детекторе используют полупроводник, чтобы отыскать происхождение частички с зарядом.
• Сцинтилляционный формируется при объединении сцинтиллятора и электронного датчика света.

Термины

• Сцинтиллятор – любое вещество, способное светиться из-за фотонов и прочих частиц с высокими энергиями.
• Диод – электронный прибор, позволяющий току перемещаться в одну сторону.
• Полупроводник – вещество, чьи характеристики расположены между проводником и изолятором.

Детектор излучения – прибор для поиска, отслеживания и распознавания высокоэнергетических частиц, вроде тех, что создаются при ядерном распаде или реакциях в ускорителе частиц. Современные детекторы также используют как калориметры, чтобы определить энергию в излучении. Они отслеживают импульс, вращение и заряд. Есть разные виды детекторов, но наиболее популярные – газовая ионизация, полупроводники и сцинтилляционные.

Газовые ионизационные детекторы

Детекторы ионизационного типа используют ионизирующий эффект излучения для наполненных газом датчиков. Если у частицы присутствует достаточный энергетический запас для ионизации атома/молекулы, то добытые электроны и ионы создадут измеримый ток.

Полупроводниковые

В основе – полупроводник (кремний или германий), настроенный на поиск происхождения заряженных частиц или поглощения фотонов. Если базу составляют одиночные диоды, то речь идет о диодных детекторах. При большом количестве диодов с разными функциями – полупроводниковый детектор. Их используют для гамма- и рентгеновской спектрометрии.

Сцинтилляционные

Сцинтилляционный детектор формируется при объединении сцинтиллятора (материал, который светится при активации ионизирующими лучами) и электронного датчика. Последний поглощает свет, созданный сцинтиллятором и повторно излучает в виде электронов в фотоэлектрическом эффекте. Дальнейшее умножение электронов приведет к созданию электрического импульса, который поддается анализу. Эти приборы активно используется правительством США, а также в экспериментах по физике нейтронов и высокоэнергетических частиц. С их помощью функционирует компьютерная томография, ядерные камеры, приборы рентгеновской безопасности и гамма-камеры.

---