Головна

Принципи роботи детекторів іонізуючих випромінювань

  1. I. Завдання для самостійної роботи
  2. I. Завдання для самостійної роботи
  3. I. ОСНОВНІ ПРИНЦИПИ ЛІКУВАННЯ ХВОРИХ НА СИФИЛИСОМ
  4. I. Основні рекомендації і вимоги до виконання контрольної роботи
  5. I. Цілі і завдання курсової роботи.
  6. I. Мета роботи
  7. II. Виконання роботи

Детекторами називаються прилади, що застосовуються для виявлення іонізуючих випромінювань, вимірювання їх енергії та інших властивостей. Детектор є найважливішим елементом більшості приладів і складних установок, призначених для вимірювання досліджуваних випромінювань.

Принцип роботи детектора в значній мірі визначається характером ефекту, викликаного взаємодією випромінювання з речовиною детектора, а детектування випромінювань пов'язане з виявленням і виміром цього ефекту. Як відомо, проходження іонізуючих випромінювань через речовину супроводжується втратою їх енергії в різних процесах взаємодії. Детектор перетворює поглинену в ньому енергію в який-небудь інший вид енергії, зручний для реєстрації. Зазвичай застосовуються такі детектори, в яких енергія випромінювання перетворюється в електричний сигнал.

Дія більшості детекторів засноване на виявленні ефекту від іонізації або збудження атомів або молекул речовини іонізуючим випромінюванням. До детекторам, заснованим на виявленні ефекту від іонізації в газі, відносяться іонізаційні камери та газорозрядні лічильники.

Прилади, що працюють на основі іонізаційного методу, мають принципово однакове пристрій (рис. 6) і включають: сприймає пристрій (іонізаційні камеру або газорозрядні лічильник) 1, підсилювач іонізаційного струму (електрична схема, що включає електрометричного лампу 2, навантажувальний опір 3 та інші елементи) , реєструючий пристрій 4 (мікроамперметр) і джерело живлення 5 (сухі елементи або акумулятори).

В ионизационной камері електрони і позитивні іони, утворені випромінюванням, під дією сил електричного поля переміщуються до відповідних електродів, що призводить до появи струму в зовнішньому ланцюзі. Величина цього струму може служити мірою ионизационного ефекту.

Мал. 6. Схема приладу, що працює на іонізаційному методі

В газорозрядному лічильнику на відміну від іонізаційних камер використовується ефект газового посилення за рахунок вторинної іонізації, в результаті якого число електронів і позитивних іонів, що досягають відповідних електродів, у багато разів перевищує число іонів, утворених при первинній іонізації.

При проходженні іонізуючих випромінювань через деякі речовини виникає флуоресценція (світіння) в результаті переходу збуджених атомів або молекул в основний стан. Світлові спалахи за допомогою фотоелектронного помножувача перетворюються в електричний сигнал. Детектори, в яких використовується ефект флуоресценції, називаються сцинтиляційними лічильниками.

Поглинання енергії іонізуючих випромінювань в речовині може викликати різні хімічні реакції, що призводять до незворотних змін в хімічному складі речовини. Вимірюючи «вихід» хімічних реакцій, тобто кількість новостворених кінцевих продуктів реакцій, можна визначити поглинену енергію. На цьому принципі засновані хімічні детектори іонізуючих випромінювань.

Іонізуючі випромінювання впливають на чутливі фотоматеріали, подібно видимого світла, викликають їх почорніння. Поглинена енергія випромінювання визначається по щільності почорніння. На цьому принципі засновані фотографічні детектори.

термолюмінесцентний детектор способенаккумуліровать енергію іонізуючого випромінювання оргстеклом особливого складу і виділяти її в вигляді світла при наступному нагріванні оргскла в спеціальному пристрої до 300 ° С. Це дозволяє вимірювати дозу випромінювання в величезному діапазоні: від тисячних часток рентгена до сотень і тисяч.

Калориметрические, Або теплові, детектори засновані на вимірі кількості теплоти, що виділяється в детекторі при поглинанні енергії випромінювання. Вся енергія, поглинена речовиною, в кінцевому підсумку перетворюється в теплоту, про величину якої можна судити по підвищенню температури тіла або по збільшенню його обсягу.

Залежно від того, які з цих змін використовуються для реєстрації, розрізняють іонізаційні, сцинтиляційні, хімічні, фотографічні, калориметричні ітермолюмінесцентние методи виявлення і вимірювання іонізуючих випромінювань.

Дози іонізуючого випромінювання | Класифікація та призначення дозиметричних приладів


МГПИ 2007 | Вступ | Глава I. Загальні відомості про радіоактивність і іонізуюче випромінювання | Зумовлюють радіаційний фон на поверхні Землі | ядерні перетворення | Характеристика іонізуючих випромінювань | Взаємодія іонізуючого випромінювання з речовиною | Біологічна дія іонізуючих випромінювань | Наслідки впливу радіації на організм | біологічні ефекти |

© 2016-2022  um.co.ua - учбові матеріали та реферати