Однокристальный гамма-спектрометр фотопоглощения

Блок-схема однокристального гамма-спектрометра фотопоглощения показана на рисунке 8.3:

1-кристалл; 2-ФЭУ; 3-усилитель; 4-многоканальный амплитудный анализатор;

5-счетное устройство

Возникающие в системе «кристалл – ФЭУ» импульсы усиливаются в усилителе 3 и поступают на амплитудный анализатор 4; последний позволяет измерять дифференциальный спектр амплитуд импульсов, т.е. зависимость n = f(A) (n - число импульсов, A - их амплитуда). Каждый канал многоканального амплитудного анализатора регистрирует импульсы в определенном интервале амплитуд, т.е. от A₁ до А₂, от А₂ до A ₃...отА_m-1 до A_m, где m - число каналов. Далее амплитудное распределение импульсов регистрируется счетным устройством 5. Важным достоинством спектрометра является высокая эффективность. Например, для гамма-квантов с Е_г = 0,5 МэВ и кристаллом NaJ(Tl) толщиной 20 мм η = 48%, а при толщине 40 мм - 75%. Даже для гамма-квантов с энергией 2 МэВ при кристалле такой же толщины ~ 45%.

Таким образом, возрастание размеров сцинтиллятора в однокристальном гамма-спектрометре позволяет улучшить вид аппаратурной линии, поскольку при этом увеличивается площадь пика полного поглощения, положение которого определяет энергию регистрируемого гамма-излучения. Этот метод подавления непрерывного распределения и побочных пиков в отличие от многокристальных спектрометров не усложняет конструкцию сцинтилляционного блока детектирования и не снижает эффективность регистрации гамма-излучения, что имеет решающее значение при гамма-спектрометрии на АЭС. Однако энергетическое разрешение d, определяемое по ширине пика полного поглощения, ухудшается с увеличением размеров сцинтиллятора.

Причинами ухудшения энергетического разрешения при увеличении размеров сцинтиллятора являются возрастание разброса длины пути, проходимого фотонами вспышки до входного окна ФЭУ, а также рост неоднородности распределения активатора по объему сцинтиллятора.

Для улучшения разрешения исключают промежуточные среды (вазелин, оптический клей) между сцинтиллятором и ФЭУ. В этом случае оптический контакт достигается жестким скреплением сцинтиллятора и ФЭУ в общем корпусе. Такая неразборная конструкция называется сцинтиблоком.

Дата добавления: 2014-01-06