Общая характеристика и принцип работы газоразрядных и сцинтилляционных счетчиков.

Типовой сцинтилляционный счетчик состоит из люми­нофора и фотоэлектронного умножителя (ФЭУ).В результате взаимодействия заряженной частицы или γ -кванта с веществом люминофора 1 возникают кратковременные вспышки-сцинтилляции 2, связанные с явлением возбуждения молекул люминофора. Часть световых фотонов через световод 3 попадает на фотокатод 4 ФЭУ и выбивает из него электроны. По­следние направляются фокусирующей электронной линзой 5 нанаходящиеся под напряжением эмиттеры 6 — 11 или диноды ФЭУ с коэффициентом вторичной эмиссии более 1, что обеспечивает ла­винообразное умножение электронов от динода к диноду и появле­ние на аноде 12 электрического импульса, достаточного для реги­страции его радиотехнической схемой без большого усиления.

Сцинтилляция – свечение вещества под воздействием радиоактивных веществ.

Сцинтилляционные датчики имеют 2 основных элемента: 1. Сцинтиллятор,

2. Фотоэлектронный умножитель.

В качестве сцинтиллятора наиболее часто применяют кристалл NaI. Основные требования к кристаллу:

- прозрачность к образующимся вспышкам видимого света

-наибольшее преобразование энергии гамма кванта в энергию световых вспышек

Кристалл NaI светятся синим светом под воздействием гамма лучей.

На диноде вырываются электроны и поток фотонов переходит в следующий динод.

В счетчиках Гейгера - Мюллера, называемых также газоразрядными, в баллоне под пониженным давлением находится инертный газ (обычно аргон для измерения гамма-лучей или гелий для определения потока нейтронов) и два электрода под высоким напряжением (до 1000 В). При появлении хотя бы одной пары ионов возникает краткий разряд. При облучении баллона гамма-квантами возникают вторичные заряженные частицы (ионы и электроны) и в нем наблюдается система разрядов в виде импульсов тока, которые можно зафиксировать.

При попадании гамма кванта в рабочую камеру он взаимодействует с атомом серебра, в результате чего образуется фотоэлектрон (фотоэффект), электрон отдачи (комптон - эффект), электрон позитрон пара. Образованные свободные электроны присоединяется к нейтральным атомом, таким образом в рабочей камере образуются «+» и «-» ионы. Под воздействием высокого напряжения между электродами «+» ионы переходят к катоду, «-«к аноду. Таким образом ток ионизации, представляющий собой электрический импульс. Появление электрическогог импульса, гоаорит о регистрации 1 гамма-кванта в рабочей камере.