Київ 11. 12. 2008 План лекції Основні поняття


НазваКиїв 11. 12. 2008 План лекції Основні поняття
Дата конвертації23.02.2013
Розмір445 b.
ТипРозрахунок


Пропорційний лічильник

Методи реєстрації іонізуючого випромінювання

Київ

11.12.2008

План лекції

  • Основні поняття

  • Принцип роботи лічильника:

    • Схема роботи лічильника
    • Ударна іонізація
    • Коефіцієнт газового підсилення
    • Вторинні процеси
  • Застосування пропорційних лічильників



Вольт-Амперна характеристика газових детекторів



Основні поняття

  • Ударна іонізація – здатність електронів іонізувати молекули газу у випадку, якщо енергія електронів, отримана на довжині вільного пробігу eEλ > Iion енергії іонізації молекул газу

  • Газове підсилення – збільшення кількості електронів за рахунок вторинної іонізації

  • Коефіцієнт газового підсилення – характеристика газового підсилення, що визначається як відношення сумарної к-сті утворених пар йонів до к-ті йонів (враховуючи і вторинні), утворених лише іонізаційною частинкою

  • Пропорційний лічильник- камера з газовим підсиленням, що не залежить від траекторії частинки в робочому об’ємі



Схема роботи лічильника



Розрахунок к-ті утворених пар



Коефіцієнт ударної іонізації

  • α в загальному випадку важко порахувати, бо:

    • потрібно знати залежність ймовірністі іонізації від енергії електрона,
    • розподіл електронів по енергії,
    • повне число зіштовхувань ел з газом на одиницю шляху

Наближення: При кожному зіткненні ел з енергією І іоніз відбувається іонізація, напруженість поля є досить великою, що тепловим хаотичним рухом електронів можна знехтувати

Для ударної іонізаці необхідно, щоб , тобто при малих Е повинен мати досить велику довжину вільного пробігу λ (майже не виконуєтья), а при великих Е λ може бути і малою



Для виконання умови (*) необхідно, щоб на шляху λкритичне не зіштовхнувся з молекулою. Ймовірність цього процесу можна визначити:

Для виконання умови (*) необхідно, щоб на шляху λкритичне не зіштовхнувся з молекулою. Ймовірність цього процесу можна визначити:

, де - середня кіль-ть зіткнень,

λ0~1/p – середня довжина вільного пробігу, p- тиск газу

- коефіцієнт ударної іонізації,

Враховуючи (*), отримуємо (Таундсенд)

В загальному випадку поле неоднорідне і

а1, а2 – константи, що враховують вид газу

Коефіцієнт газового підсилення

Nсум = N0*M, де М =10 2-105
  • К-ть пар іонів залежить від довжини лавини

  • Неоднорідне поле – силові лінії поля не співпадають зі шляхом руху електрон-йонної лавини

тут r- відстань від місця виникнення первинної іонізації до центру системи, r a - радіус анода
  • Залежність від х є небажаною (чим більша відстань, ти більше вторинних електронів), тому змінюють форму лічильника на циліндричну





Вторинні процеси

Ударна іонізаціє не є єдиним процесом, що веде до збільшення сигналу, тобто до збільшення коефіцієнту газового підсилення:
  • Утворені електрони при зіштовхуваннями з молекулами, збуджують їх, останні дезбуджуючись випромінюють фотон, який може призвести до вибивання електрону з катоду, що також може породити лавину.



Хоча йони є малорухливими і набирають енергію в зовнішньому полі мало, можливий процес виривання йоном електрону з катоду (Ейону >Iіон) добавляючи його на зовнішню оболонку, так утворюється збуджена молекула, яка випромінюючи фотон теж може в подальшому призвести до появи лавини

  • Хоча йони є малорухливими і набирають енергію в зовнішньому полі мало, можливий процес виривання йоном електрону з катоду (Ейону >Iіон) добавляючи його на зовнішню оболонку, так утворюється збуджена молекула, яка випромінюючи фотон теж може в подальшому призвести до появи лавини

  • При Мγ~1 лічильник переходить в газорозрядний (як правило γ~104 )





Застосування

Розрахуємо амплітуду сигналу для альфа частинок в аргоновому лічильнику (іонізаційна камера):

Е α = 5 МеВ V~1мВ

Iіон =26 еВ

С = 30 пФ

Сигнали такої величини виділяються з фонових при величині підсиленні 100-1000

Якщо порахувати сигнал для низько-енергетичних електронів (велика довжина пробігу), то V~мкВ, що потребує мега підсилення

Іонізаційні камери застосовують для детектування уламків поділу, високо енегрегичних альфа-частинок

  • Іонізаційні камери застосовують для детектування уламків поділу, високо енегрегичних альфа-частинок

  • Наявність внутрішнього підсилення дозволяє реєструвати гама-кванти і низько-енергетичні електрони

  • Зазвичай лічильник наповнюють аргоном чи гелієм

  • Для детектування нейтронів використовують наступні реакції:

  • Роздільна здатність по часу 10-8 -10-7 секунд



Недоліки

  • існування області обмеженої пропорціональності:

    • Залежність М від траєкторії частинки при високих коефіцієнтах підсилення
    • Залежність М від типу іонізуючої частинки частинки


Приклади лічильників



Схожі:

Київ 11. 12. 2008 План лекції Основні поняття iconПлан Поняття про фармакогнозію. Історична довідка Основні поняття і терміни фармакогнозії
Фармакогнозія. Основні поняття та завдання фармакогнозії. Способи заготівлі, сушіння та зберігання лрс
Київ 11. 12. 2008 План лекції Основні поняття iconЛекція №4 Основні поняття про інформаційні моделі. Основні етапи створення бази даних. Основні розділи лекції Поняття про інформаційні моделі
Створення баз даних переслідує такі дві основні мети: понизити надлишовість даних
Київ 11. 12. 2008 План лекції Основні поняття iconЛекція №5 Основні поняття про інформаційні моделі. Основні етапи створення бази даних. Основні розділи лекції Поняття про інформаційні моделі
Створення баз даних переслідує такі дві основні мети: понизити надлишовість даних
Київ 11. 12. 2008 План лекції Основні поняття iconПлан лекції медична статистика як наука (визначення поняття, основні розділи та їх зміст)
Екстенсивні показники показують питому вагу частини явища по відношенню до явища в цілому
Київ 11. 12. 2008 План лекції Основні поняття iconЛекція гострі отруєння. Основні патологічні синдроми гнатів В. В. План лекції визначення поняття
Це патологічний стан, що виникає при надходженні хімічної речовини в організм та проявляється розладами функцій і структур його органів...
Київ 11. 12. 2008 План лекції Основні поняття iconОснови теорії ймовірності та математичної статистики План лекції Основні поняття теорії ймовірностей
Теорія ймовірностей вивчає масові випадкові події, які характеризуються стійкою частотою їх появи
Київ 11. 12. 2008 План лекції Основні поняття iconОснови теорії ймовірності та математичної статистики проф. В. П. Марценюк План лекції Основні поняття теорії ймовірностей
Теорія ймовірностей вивчає масові випадкові події, які характеризуються стійкою частотою їх появи
Київ 11. 12. 2008 План лекції Основні поняття iconПлан роботи І. Зно 2011: основні підходи
Укази Президента України від 25. 09. 2008 №857, від 20. 03. 2008 №244, від 04. 07. 2005 №1013
Київ 11. 12. 2008 План лекції Основні поняття iconПлан лекції визначення поняття „серцевий цикл”

Київ 11. 12. 2008 План лекції Основні поняття iconТелемедицина Основні розділи лекції Основні поняття телемедицини
Телемедицина (гр.«tele»- дистанція, лат.«mederi»- лікування) галузь медицини, що використовує телекомунікаційні й електронні інформаційні...

Додайте кнопку на своєму сайті:
dok.znaimo.com.ua


База даних захищена авторським правом ©dok.znaimo.com.ua 2013
звернутися до адміністрації
dok.znaimo.com.ua
Головна сторінка