13.Взаимодействие электромагнитного излучения с электронами атома.
При взаимодействии ЭМИ (гамма- и рентгеновского излучения) с электронами атома происходят следующие процессы:
1.Комптон-эффект (фотон рассеивается, а электрон покидает атом).
2. Фотоэффект (фотон поглощается, а электрон покидает атом).
Сущность фотоэффекта: минимальный (10–12 м) и максимальный (10–10 м) радиусы орбит электронов соизмеримы соответственно с длинами волн жёсткого рентгеновского и мягкого гамма-излучения и с длинами волн видимого света.
Результат взаимодействия ЭМИ с электронами атома: ионизация вещества.
14.Законы поглощения электромагнитного излучения в веществе.
Закон Бугера-Ламберта:
Изменение интенсивности излучения при прохождении через слой
вещества равно: (ФОРМУЛА)
μ - коэффициент ослабления излучения (зависит от длины волны,
химической природы вещества и состояния вещества), см-1;
х – толщина слоя вещества, см;
I0, I – интенсивность монохроматического излучения на входе в слой
вещества и выходе из него.
Закон ослабления излучения от точечного источника
излучения с расстоянием: (ФОРМУЛА)
Интенсивность излучения от точечного источника с увеличением расстояния от него уменьшается и будет равна: При наличии поглощающего слоя интенсивность излучения на расстоянии r Равна (ФОРМУЛА)
15.Дифракция света. Призмы и дифракционные решетки как спектральные приборы
Дифракция - отклонение волн от прямолинейного распространения при
взаимодействии с препятствием.
Дифракции трактуют как случай интерференции ограниченных в пространстве волн
(интерференция вторичных волн).
L >> λ → геометрическая оптика
L ≈ λ → дифракция
L << λ → рассеяние ЭМИ
L - размер препятствия; λ - длина волны ЭМИ.
Дифракция не позволяет различать сколь угодно малые детали предметов
(накладывает ограничения на увеличение изображений в оптических приборах).
Спектральные приборы предназначены для исследования спектрального состава
электромагнитных излучений в оптическом диапазоне (10-3-103мкм).
Спектральные призмы: 1). простая трёхгранная призма с преломляющим углом α = 60°; 2). призма Корню; преломляющие углы обеих прямоугольных призм, из которых она состоит, равны 30°; 3). призма Аббе, включающая две прямоугольные призмы с преломляющими углами α1= 30°, приклеенные к граням равнобедренной (α2= 45°) прямоугольной отражательной призмы; показатели преломления всех трёх призм одинаковы.
Дифракционные решетки состоят из периодических параллельных штрихов или линий (1000-4800 штрих/мм) на плоской или вогнутой поверхности, которые налагают периодические изменения на амплитуду и фазу падающей волны. Существуют отражательные и прозрачные дифракционные решетки.
16.Устройство и принцип работы ионизационных камер.
17.Устройство и принцип работы полупроводниковых счетчиков.
18.Устройство и принцип работы газоразрядных счетчиков.
19.Устройство и принцип работы сцинтилляционных счетчиков.
20.Устройство и принцип работы термолюминесцентных дозиметров.
21.Способы регистрации нейтронов.
Сложность дозиметрии нейтронов в том, что в потоке ионизирующего излучения обычно кроме нейтронов присутствуют и гамма-кванты, сигналы от которых трудно различить. Задача может быть решена на основе цифровых методов. Лучшие результаты дают методы идентификации нейтронов и гамма-квантов по форме сцинтилляционного импульса.
Суть метода: При использовании органических монокристаллов (стильбен, паратерфинил) и жидких сцинтилляторов форма импульсов радиолюминесценции
характеризуется наличием двух компонент, высвечивание которых затухает в е раз за время порядка .1 . 5 нс и .2 . 300 нс соответственно (см. рис.).
Метод цифровой идентификации позволяет:
•измерять экв. дозу и мощность дозы одновременно и раздельно от нейтронов и гамма-квантов,;
•погрешность ~10%.
Индивидуальный дозиметр гамма и нейтронного излучения ДВС-01С
(Прямопоказывающий гамма-нейтронный дозиметр)
Назначение:
•измерение индивидуального эквивалента дозы смешанного .-n излучения и только n-излучения;
•измерение мощности индивидуального эквивалента дозы смешанного .-n излучения.
Принцип работы:
Регистрация тепловых n: по продуктам реакции 6Li(n,.) 3H. Регистрация быстрых n: на детектор помещена мишень из полиэтилена (регистрируются протоны отдачи при упругом рассеянии нейтронов).
Измерение дозы n-излучения осуществляется с использованием двух каналов:
•канала регистрации альбедных тепловых n (нейтронов, замедленных в
теле человека и выходящих на поверхность в месте расположения дозиметра
на теле);
•канала регистрации быстрых n, падающих на тело извне.
Основные характеристики:
Доза рассчитывается независимо от спектра нейтронов.
Индикация на дисплее значения ИЭД смешанного гамма-нейтронного излучения или ИЭД нейтронного излучения;
Инфракрасная связь со считывающим устройством либо с ПЭВМ;
Плавная установка порогов звуковой и световой сигнализации.
Зарядное устройство КЗУ-27
Считывающее устройство УЗС-01С
Термолюминесцентные дозиметры – ДВНГ-М
Индивидуальный дозиметр ИД-0,2 (ДК-0,2) гамма и нейтронного излучения
Принцип работы
•Детектор - ионизационная камера конденсаторного типа.
•Измерение изменения потенциала (напряжения) в ионизационной
камере под воздействием ионизирующего излучения.
•Считывание значения накопленной дозы производится на шкале
дозиметра через окуляр встроенного в дозиметр микроскопа.
Основные характеристики:
•Измеряет накопленную поглощенную дозу.
•Диапазон энергии гамма-излучения, кэВ 50 - 2200
•Регистрируемое нейтронное излучение тепловые
•Внесен в госреестр.
Портативный нейтронный дозиметр PNM-200
Назначение: измерение мощности эквивалента дозы и эквивалента дозы нейтронного излучения с энергиями 2 кэВ - 15 МэВ.
Принцип работы:
Один He-3 детектор со сферическим замедлителем.
Дозиметр-радиометр ДКС-96
Измеритель скорости счета двухканальный УИМ2-2Д с детектором нейтронного
излучения БДМН-100
Радиометр-спектрометр РМ-1402М
Блок детектирования нейтронного излучения БД-04