29
б) Сцинтилляционные детекторы.
В некоторых веществах ядерное излу-
чение создает вспышки света, назы-
ваемые сцинциляциями. При столкно-
вении частиц с атомами среды энер-
гия частиц идет на ионизацию и воз-
буждение атомов, которое снимается,
в основном, путем высвечивания.
Спектр такой люминесценции может лежать в видимой области. Так, α-
частица попадает на экран, покрытый ZnS, и при ударе рождает меленькую
вспышку. Это явление было использовано Резерфордом для обнаружения от-
клонения α-частиц в его знаменитом опыте по изучению строения атома,
причем вспышки воспринимались непосредственно человеческим глазом.
Кристаллы, служащие сцинтилляторами, делятся на органические и неорга-
нические. Неорганические (ZnS, NaI) имеют большую плотность, у них
большая вероятность взаимодействия с излучением. Органические кристаллы
(антрацен, стильбен) в силу своего быстродействия хороши для регистрации
скоростных процессов. Интенсивность высвечивания пропорциональна энер-
гия налетающей частицы, поэтому сцинтилляционные детекторы можно
применять для измерения энергии ядерных частиц.
3.1.2. Фотоумножители
Фотоэлектронные фотоумножители (ФЭУ) служат для трансформации
светового импульса, возникшего в сцинтилляционном детекторе, в электри-
ческий, который затем регистрируется оконечным устройством. ФЭУ совме-
щает в себе свойства фотоэлемента и усилителя с большим коэффициентом
усиления. Он состоит из фотокатода, анода и динодов (эмиттеров), изготов-
ленных из материалов с большим коэффициентом вторичной эмиссии элек-
тронов. Вся система заключена в стеклянный баллон с высоким вакуумом
(рис. 19). Делитель распределяет высокое напряжение таким образом, чтобы
на последующем диноде напряжение было выше, чем на предыдущем. Под
действием света, возникшего в сцинтилляторе, из катода вырываются элек-
троны, они собираются электрическим полем и направляются на первый
эмиттер, ускоряясь при этом до энергий, достаточных для выбивания вто-
ричных электронов из эмиттера. Выбитые электроны фокусируются теперь
уже на второй динод, из которого они вновь выбивают электроны. Таким об-
разом, лавина электронов растет от катода к аноду. На выходе возникает им-
пульс тока, достаточно большой для регистрации оконечным устройством.
Рис. 18
