81
теоретически и экспериментально зависимости поглощения γ-кванта от их
энергии позволяет по найденному значению μ оценить анергию γ-квантов, а
для свинца также и вклад, вносимый в μ каждым из видов взаимодействия,
то есть величины
Ф
µ
,
К
µ
и
П
µ
.
Для измерения характеристик взаимодействия γ-квантов с веществом в
данной работе используется сцинтилляционный метод, как один из наиболее
распространенных методов регистрации и спектрометрии ядерного излучения.
Сцинтилляционный детектор представляет собой сочетание люминесци-
рующего вещества – фосфора и фотоэлектронного умножителя - ФЭУ. При по-
падании частиц в вещество сцинтиллятора в нем возникают световые вспышки
(сцинтилляция). ФЭУ, совмещающий свойства фотоэлемента и усилителя тока,
преобразует излучение сцинтиллятора в импульсы электрического тока. Эти
импульсы усиливаются и peгистрируются электронной аппаратурой. Интенсив-
ность световой вспышки в сцинтилляторе и, следовательно, амплитуда импуль-
са тона на выходе ФЭУ пропорциональна энергии, потерянной частицей или γ-
излучением в сцинтилляторе.
Широкое применение сцинтилляционных детекторов объясняется:
-высокой эффективностью регистрации, достигающей для заряженных час-
тиц 100% и довольно высокой для γ-квантов и нейтронов. Например, сцинтил-
ляционный детектор с кристаллом NaI регистрирует 20-40% γ-квантов с энерги-
ей 660 кэВ (Cs
137
), в то время как газоразрядный счетчик Гейгера-Мюллера в тех
же условиях регистрирует лишь 0,5% попавших в него γ-квантов;
-высокой временной разрешающей способностью, определяемой временем
высвечивания τ, где τ - время, в течение которого интенсивность вспышки
1
0
I I e
−
τ
= ⋅
уменьшается в
е
раз. Неорганические сцинтилляторы имеют τ порядка
микросекунды, органические – порядка секунды.
-способностью измерять энергию частиц и квантов с точностью до не-
скольких процентов.
Сцинтилляционный процесс
Физика сцинтилляционного процесса достаточно сложна и здесь не рас-
сматривается, в общих чертах его сущность заключается в следующем: в не-
органическом кристаллическом сцинтилляторе под действием заряженной
частицы электроны кристалла переходят из заполненной зоны в зону прово-
димости или нa промежуточные уровни, если они существует в данном кри-
сталле. Возвращение электронов в основное состояние сопровождается ис-
пусканием фотонов с длинами волн 1000 - 7000 Å, при этом полуширина
спектральной характеристики составляет-1000 Å. Спектр излучения кри-
сталла должен перекрываться до спектральной характеристикой чувстви-
тельности ФЭУ. Кристалл должен быть прозрачен для собственного излуче-
ния, поэтому в качестве сцинтилляторов используются вещества со спек-
тром испускания, сдвинутым относительно спектра поглощения.
Сцинтилляторы характеризует такими параметрами, как световыход и
конверсионная эффективность.
