Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Детектирование нейтронов Кожин Смирнов 2004.doc
Скачиваний:
41
Добавлен:
09.11.2019
Размер:
961.54 Кб
Скачать

Некоторые неорганические сцинтилляторы и их свойства Таблица 2.1.1

Кристалл

Плотность

г/см3

Постоянная высвечивания, мкс

Конверсионная эффективность

Cef, %

Относительная амплитуда сигнала

Примечания

NaJ(Tl)

3,67

0,23

≈ 8..13

1,0

Для спектро-метрии гамма излучения

CsJ(Tl)

4,51

0,68(64%), 3.34(36%)

≈ 6

0,49

LiJ(Eu)

4,08

1,4

≈ 4

0,23

CaF2(Eu )

3,19

0,9

≈ 6

0,5

Для регистрации гамма квантов на фоне нейтронов

ZnS(Ag)

4,09

0,2

≈ 28 (для α частиц)

1,3

Для регистрации

α частиц

Bi4Ge3O12

7,13

0,3

≈ 5

0,13

Высокая эффективность, применяется для томографии

CdWO4

7,90

1,1(40%), 14,5(60%)

≈ 10

0,4

Органические сцинтилляторы

Органические сцинтилляторы состоят из легких атомов - водорода и углерода (см. таблицу 2.1.2) в виде кристаллов, твердых и жидких растворов. Спектры излучения и спектры поглощения в органических веществах сдвинуты. По этой причине органические сцинтилляторы прозрачны для фотонов, возникших при торможении заряженных частиц. Вероятность фотоэффекта водороде и углероде невелика (см. (2.4)). Основным механизмом взаимодействия гамма - квантов с ними является комптоновское рассеяние. Это обстоятельство не позволяет использовать органические сцинтилляторы для спектрометрии гамма- излучения. Их применяют для регистрации α , β частиц и гамма - квантов в счетном режиме.

Некоторые органические сцинтилляторы и их свойства Таблица 2.1.2

Сцинтиллятор

Плотность, г/см3

Время высвечивания, нс

Конверсионная эффективность, %

Примечания

Монокристаллы:

Антрацен (C14H10)

1,25

30

4

Для регистрации гамма квантов и спектрометрии нейтронов

Стильбен (C14H12)

1,16

6

1,5-3,0

Жидкости:

Р-терфенил в ксилоле

0,9

2

2

Для регистрации гамма квантов и быстрых нейтронов, нейтрино, космических излучений

Р-терфенил в поливинилтолуоле

1,0

3

2

Существенно меньшая, чем в неорганических сцинтилляторах, постоянная времени высвечивания органических сцинтилляторов обеспечивает высокую временну́ю разрешающую способность сцинтилляционных детекторов, и делает их привлекательными для измерений нестационарных процессов.

Наличие водорода в органических сцинтилляторах позволяет использовать их также и для спектрометрии нейтронов по протонам отдачи. При решении этой задачи нужно учитывать наличие зависимости эффективности детектирования протонов отдачи от ориентации трека быстрого электрона относительно оси кристалла.

Органические сцинтилляторы изготавливают в твердом виде и в виде жидкостей. Объём твердых органических сцинтилляторов достигает десятков литров, а жидких - десятков тысяч литров. В жидких сцинтилляторах можно растворять вещества, содержащие стабильные или радиоактивные нуклиды и тем самым повышать эффективность регистрации излучений, испускаемых возбужденными ядрами или продуктами ядерных реакций со стабильными ядрами.