5. Бета – спектры

Энергетические спектры принято различать по виду частиц, спектры которых исследуются. Таким образом, различают, например, α- β- γ-спектры, спектры нейтронного излучения, спектры рентгеновского излучения и др. Основными процессами, при которых испускаются β- частицы или электроны, являются: радиоактивные превращения ядер и взаимодействие фотонного излучения с веществом. Чистыми β- излучателями (переход в них происходит только в основное состояние) являются некоторые β- радиоактивные нуклиды(H3,C14,P31,S35,S90,Tl204,Bi210) Однако даже из них невозможно изготовить источники без фотонного излучения: возникают тормозное излучение в материале источника и подложки и характеристическое излучение при перестройке атома, в ядре которого произошел β- переход. Также в большинстве случаев β- распад идет со сравнимыми вероятностями переходов также и на возбужденные уровни и, таким образом β- излучение почти всегда сопровождается γ- излучением, обычно являющимся при измерениях фоном, от которого трудно избавиться. Сам β- спектр в этом случае является сложным и состоит из нескольких компонент с различными энергиями. Электромагнитные переходы с возбужденных уровней сопровождаются вылетом конверсионных электронов, электронов Оже и электрон-позитронных пар, спектры которых имеют дискретный характер. Таким образом, полный β- спектр нуклида часто является смешанным и кроме непрерывной составляющей может иметь несколько дискретных компонент. Также, при взаимодействия γ- квантов с веществом происходит вылет комптоновских электронов. Спектр комптоновских электронов непрерывен и расположен в низкоэнергетической части β- спектра.

6. Рентгеновские и γ- спектры.

Основными процессами, при которых происходит испускание рент- геновских и γ - квантов, являются разрядка возбужденных состояний атомов и ядер, распад или анигаляция элементарных частиц и торможение заряженных частиц. Спектр γ- излучения, образующегося при разрядке возбужденных состояний ядер, всегда является дискретным. Однако реально наблюдаемые спектры часто являются практически сплошными из-за большого количества разнообразных ядер, образующихся при делении или в ядерной реакции, и существенного вклада рассеянных γ - квантов.

7.Классификация спектрометров

Спектрометр ионизирующего излучения - прибор или установка для измерения спектров ионизирующего излучения. Классификация спектрометров ядерного излучения возможна по нескольким признакам. По виду исследуемого спектра их классифицируют так же, как и спектры: одномерные и многомерные; спектрометры энергии, интервалов времени и т.д.; α-, β-, γ-спектрометры, спектрометры нейтронов. Их принято классифицировать также по эффекту или результату взаимодействия исследуемого излучения с материалом детектора. Вместо указания эффекта или результата взаимодействия излучения с детектором в названии спектрометров часто употребляют конкретное название детектора. Блок-схема типичного спектрометра представлена на рис. 5. Головной частью спектрометра является детектор ядерных излучений, вырабатывающий электрический импульс который затем поступает на усилитель. С усилителя сигнал поступает на анализатор импульсов.

Рисунок 5 Блок-схема спектрометра 1 – источник излучений, 2 – детектор

излучений, 3 – линейный усилитель, 4 –амплитудный анализатор импульсов (АИ),5 – компьютер.