Lub ntsuas hluav taws xob muaj ob yam khoom, xws li lub tshuab hluav taws xob (phosphorus) thiab ib hom photoelectronic multiplier. Hauv kev teeb tsa yooj yim, cov neeg tsim khoom tau ntxiv rau qhov txee no ib qho chaw rau hluav taws xob thiab cov khoom siv hauv xov tooj cua uas muab kev nthuav dav thiab kev sau npe ntawm PMT pulses. Feem ntau, kev sib xyaw ua ke ntawm tag nrho cov ntsiab lus ntawm qhov system no yog ua los ntawm kev siv lub tshuab kho qhov muag - lub teeb qhia. Ntxiv rau hauv tsab xov xwm, peb yuav xav txog lub hauv paus ntsiab lus ntawm kev ua haujlwm ntawm lub tshuab hluav taws xob scintillation.
Txoj haujlwm ntawm kev ua haujlwm
Cov cuab yeej ntawm lub tshuab hluav taws xob hluav taws xob yog qhov nyuaj, yog li cov ncauj lus no yuav tsum tau muab ntau dua. Lub ntsiab ntawm kev ua haujlwm ntawm cov cuab yeej no yog raws li hauv qab no.
Ib tug nqi particle nkag mus rau hauv lub cuab yeej, vim tias tag nrho cov molecules zoo siab heev. Cov khoom no nyob tom qab qee lub sijhawm, thiab hauv cov txheej txheem no lawv tso lub npe hu ua photons. Tag nrho cov txheej txheem no yog tsim nyog rau lub teeb ntawm lub teeb tshwm sim. Qee cov photons dhau mus rau photocathode. Cov txheej txheem no yog tsim nyog rau cov tsos ntawm photoelectrons.
Photoelectrons tau tsom thiab xa mus rauthawj electrode. Qhov kev txiav txim no tshwm sim los ntawm kev ua haujlwm ntawm lub npe hu ua PMT. Nyob rau hauv qhov kev txiav txim tom ntej, tus naj npawb ntawm cov tib electrons nce ntau zaus, uas yog yooj yim los ntawm electron emission. Qhov tshwm sim yog nro. Tsis tas li ntawd, nws tsuas yog nce nws cov txiaj ntsig tam sim ntawd. Lub sijhawm ntawm tus mem tes thiab nws qhov amplitude ntawm qhov tawm yog txiav txim siab los ntawm cov yam ntxwv zoo.
YYuav siv dab tsi los hloov phosphorus?
Nyob rau hauv lub cuab yeej no, ib qho kev hloov pauv rau cov khoom xws li phosphorus tau tsim. Feem ntau, manufacturers siv:
- organic-type crystals;
- kua scintillators, uas yuav tsum yog hom organic;
- khoom siv hluav taws xob uas ua los ntawm cov yas;
- gas scintillators.
Saib cov ntaub ntawv ntawm kev hloov phosphorus, koj tuaj yeem pom tias cov tuam txhab feem ntau siv cov tshuaj organic xwb.
tus yam ntxwv tseem ceeb
Nws yog lub sij hawm los tham txog lub ntsiab yam ntxwv ntawm scintillation txee. Ua ntej ntawm tag nrho cov, nws yog ib qho tsim nyog yuav tsum nco ntsoov lub teeb pom kev, hluav taws xob, nws lub npe hu ua spectral muaj pes tsawg leeg thiab lub sijhawm ntev ntawm qhov scintillation.
Nyob rau hauv cov txheej txheem ntawm dhau ntau yam nqi hais los ntawm lub scintillator, ib tug tej yam xov tooj ntawm photons yog tsim, uas nqa ntawm no los yog lwm lub zog. Ib feem loj ntawm cov khoom tsim photons yuav raug nqus thiab rhuav tshem hauv lub tank nws tus kheej. Hloov cov photonsuas tau raug absorbed, lwm yam particles yuav raug tsim, uas yuav sawv cev rau lub zog ntawm ib tug dog dig qhov. Raws li qhov tshwm sim ntawm tag nrho cov kev ua no, photons yuav tshwm sim, cov khoom uas yog cov yam ntxwv tshwj xeeb rau cov scintillator.
Lub teeb tso zis
Tom ntej no, xav txog lub txee scintillation thiab lub hauv paus ntsiab lus ntawm nws txoj haujlwm. Tam sim no cia peb xyuam xim rau lub teeb tso zis. Cov txheej txheem no tseem hu ua conversion-type efficiency. Qhov tso zis ntawm lub teeb yog qhov sib piv ntawm lub zog uas tawm mus rau lub zog ntawm cov khoom siv hluav taws xob poob hauv lub scintillator.
Nyob rau hauv qhov kev txiav txim no, tus naj npawb nruab nrab ntawm photons tsuas yog sab nraud xwb. Qhov no tseem hu ua lub zog ntawm qhov nruab nrab ntawm cov photons. Txhua yam ntawm cov khoom uas muaj nyob rau hauv lub cuab yeej tsis coj tawm lub monoenergetics, tab sis tsuas yog lub spectrum raws li ib tug nruam band. Tom qab tag nrho, nws yog tus yam ntxwv ntawm txoj haujlwm no.
Nws yog ib qho tsim nyog yuav tsum tau xyuam xim rau qhov tseem ceeb tshaj plaws, vim tias qhov spectrum ntawm photons ntawm nws tus kheej tawm ntawm lub scintillator paub rau peb. Nws yog ib qho tseem ceeb uas nws coincide los yog tsawg kawg ib feem sib tshooj nrog cov spectral yam ntxwv ntawm PMT. Qhov sib tshooj ntawm cov ntsiab lus scintillator nrog cov yam ntxwv sib txawv tsuas yog txiav txim siab los ntawm cov coefficient pom zoo los ntawm cov tuam ntxhab.
Hauv qhov coefficient no, spectrum ntawm hom sab nrauv lossis spectrum ntawm peb cov photons mus rau hauv ib puag ncig sab nraud ntawm cov cuab yeej no. Niaj hnub no muaj xws li ib yam li "scintillation efficiency". Nws yog kev sib piv ntawm cov cuab yeej nrogLwm cov ntaub ntawv PMT.
Lub tswv yim no ua ke ntau yam:
- Kev ua tau zoo siv rau hauv tus lej ntawm peb cov photons emissions los ntawm scintillator ib chav tsev ntawm absorbed zog. Qhov ntsuas no kuj tseem siv rau hauv tus account qhov rhiab heev ntawm lub cuab yeej rau photons.
- Qhov kev ua tau zoo ntawm txoj haujlwm no, raws li txoj cai, raug soj ntsuam los ntawm kev sib piv nrog cov kev ua haujlwm ntawm scintillation, uas yog coj los ua tus qauv.
Ntau yam kev hloov pauv hloov
Lub hauv paus ntsiab lus ntawm kev ua haujlwm ntawm lub txee scintillation kuj muaj cov hauv qab no tsis muaj qhov tseem ceeb dua. Scintillation tuaj yeem raug hloov pauv. Lawv raug xam raws li txoj cai tshwj xeeb.
Nyob rau hauv nws, I0 qhia txog qhov kev siv ntau tshaj plaws ntawm qhov scintillation peb tab tom txiav txim siab. Raws li rau qhov taw qhia t0- nws yog tus nqi tas li thiab nws qhia txog lub sijhawm hu ua attenuation. Qhov kev lwj no qhia txog lub sijhawm uas qhov kev siv zog txo qis hauv nws cov nqi los ntawm qee yam (e) zaug.
Nws tseem yuav tsum tau them sai sai rau tus lej ntawm lub npe hu ua photons. Nws yog denoted los ntawm tsab ntawv n nyob rau hauv peb txoj cai.
Qhov twg yog tag nrho cov photons emission thaum lub sij hawm scintillation. Cov photons no raug tso tawm ntawm ib lub sijhawm thiab sau npe hauv lub cuab yeej.
Phosphorus ua haujlwm
Raws li peb tau sau ua ntej, scintillation txeeua raws li kev ua haujlwm ntawm cov khoom xws li phosphorus. Nyob rau hauv lub caij no, cov txheej txheem ntawm thiaj li hu ua luminescence yog nqa tawm. Thiab nws tau muab faib ua ob peb hom:
- thawj hom yog fluorescence.
- thib ob yog phosphorescence.
Ob hom no txawv ntawm lub sijhawm. Thaum lub npe hu ua flashing tshwm sim nrog rau lwm cov txheej txheem lossis lub sijhawm ntawm qhov kev txiav txim ntawm 10 -8sec, qhov no yog thawj hom txheej txheem. Raws li rau hom thib ob, ntawm no lub sij hawm luv luv me ntsis ntev dua li hom dhau los. Qhov tsis sib xws ntawm lub sijhawm no tshwm sim vim lub sijhawm no cuam tshuam rau lub neej ntawm atom nyob rau hauv lub xeev tsis xis nyob.
Nyob rau hauv tag nrho, lub sijhawm ntawm thawj txheej txheem tsis yog nyob ntawm tag nrho ntawm qhov ntsuas ntawm qhov tsis hnov tsw ntawm qhov no lossis lub atom, tab sis rau qhov tso tawm ntawm cov txheej txheem no, nws yog qhov excitability ntawm lub caij no uas cuam tshuam rau nws. Nws tseem tsim nyog sau cia qhov tseeb tias nyob rau hauv rooj plaub ntawm qhov tsis muaj zog ntawm qee cov muaju, tus nqi ntawm qhov kev tawm mus yog me ntsis tsawg dua nrog photoexcitation.
phosphorescence yog dab tsi?
Qhov zoo ntawm cov txee scintillation suav nrog cov txheej txheem phosphorescence. Raws li lub tswv yim no, cov neeg feem coob nkag siab tsuas yog luminescence. Yog li ntawd, peb yuav xav txog cov yam ntxwv no raws li cov txheej txheem no. Cov txheej txheem no yog qhov hu ua txuas ntxiv ntawm cov txheej txheem tom qab ua tiav ntawm ib hom kev ua haujlwm. Phosphorescence ntawm crystal phosphors tshwm sim los ntawm recombination ntawm electrons thiab qhov uas tau tshwm sim thaum excitation. Hauv qhov tseebphosphorus cov khoom, nws yog kiag li tsis yooj yim sua kom qeeb tus txheej txheem, txij li thaum electrons thiab lawv lub qhov poob mus rau hauv thiaj li hu ua ntxiab. Los ntawm cov ntxiab no, lawv tuaj yeem tso tawm ntawm lawv tus kheej, tab sis rau qhov no lawv, zoo li lwm yam tshuaj, yuav tsum tau txais lub zog ntxiv.
Nyob rau hauv qhov no, lub sijhawm ntawm cov txheej txheem kuj nyob ntawm qhov kub thiab txias. Yog tias lwm cov molecules ntawm cov organic xwm kuj koom nrog hauv cov txheej txheem, ces cov txheej txheem ntawm phosphorescence tshwm sim tsuas yog tias lawv nyob rau hauv lub xeev metastable. Thiab cov molecules no tsis tuaj yeem mus rau hauv lub xeev ib txwm muaj. Tsuas yog nyob rau hauv rooj plaub no peb tuaj yeem pom qhov kev vam khom ntawm cov txheej txheem no ntawm qhov nrawm thiab qhov kub ntawm nws tus kheej.
Ntawm cov txee
Muaj ib qho scintillation counter qhov zoo thiab qhov tsis zoo, uas peb yuav xav txog hauv nqe lus no. Ua ntej tshaj plaws, peb yuav piav qhia txog qhov zoo ntawm cov cuab yeej, vim tias muaj ntau heev.
Cov kws tshaj lij qhia txog tus nqi siab ntawm lub peev xwm ib ntus. Nyob rau hauv lub sij hawm, ib tug mem tes tawm los ntawm cov cuab yeej no tsis pub tshaj kaum vib nas this. Tab sis qhov no yog rooj plaub yog tias qee yam khoom siv tau siv. Cov txee no muaj qhov ntsuas no ntau zaus tsawg dua li nws cov analogues nrog kev tso tawm ywj pheej. Qhov no ua rau nws siv tau zoo heev, vim tias kev suav nrawm nce ntau zaus.
Qhov zoo tom ntej ntawm cov khoom lag luam no yog qhov qhia me me ntawm qhov kev xav tau lig. Tab sis xws li ib tug txheej txheem yog nqa tawm tsuas yog tom qab cov hais tau dhau lub sij hawm sau npe. nws zoo ib yamtso cai rau koj ncaj qha txuag lub sijhawm ntawm cov mem tes ntawm cov cuab yeej no.
Tsis tas li ntawd, cov txee scintillation muaj qib siab ntawm kev sau npe ntawm qee cov khoom, uas suav nrog cov neurons thiab lawv cov rays. Txhawm rau kom nce qib ntawm kev sau npe, nws yog qhov tseem ceeb uas cov khoom no hnov mob nrog lub npe hu ua detectors.
Kev tsim khoom siv
Leej twg tsim lub tshuab hluav taws xob? Qhov no tau ua los ntawm German physicist Kalman Hartmut Paul hauv 1947, thiab xyoo 1948 tus kws tshawb fawb tau tsim neutron radiography. Lub hauv paus ntsiab lus ntawm kev khiav hauj lwm ntawm lub scintillation txee tso cai rau nws yuav tsum tau ua nyob rau hauv ib tug haum loj loj. Qhov no ua rau muaj qhov tseeb tias nws muaj peev xwm ua tiav qhov kev tshuaj ntsuam xyuas hermetic ntawm lub zog loj heev, uas suav nrog cov kab hluav taws xob ultraviolet.
Nws kuj tseem tuaj yeem qhia qee yam tshuaj rau hauv lub cuab yeej, uas cov neutrons tuaj yeem cuam tshuam zoo heev. Qhov twg, tau kawg, nws muaj qhov zoo tam sim ntawd hauv kev tsim khoom thiab kev siv yav tom ntej ntawm lub txee ntawm qhov xwm txheej no.
Tsim hom
Cov khoom ntawm cov khoom siv hluav taws xob kom ntseeg tau tias nws ua haujlwm zoo. Cov neeg siv khoom muaj cov cai hauv qab no rau kev ua haujlwm ntawm lub cuab yeej:
- ntawm lub npe hu ua photocathode yog qhov taw qhia zoo tshaj plaws ntawm lub teeb sau;
- ntawm no photocathode muaj ib yam tshwj xeeb ntawm lub teeb faib;
- cov khoom tsis tsim nyog hauv lub cuab yeej tau tsaus;
- magnetic teb tsis muaj kev cuam tshuam rau tag nrho cov txheej txheem thauj;
- coefficient hauvnyob rau hauv cov ntaub ntawv no yog ruaj khov.
Disadvantages scintillation txee muaj tsawg tshaj plaws. Thaum ua haujlwm, nws yog qhov tsim nyog los xyuas kom meej tias qhov amplitude ntawm cov teeb liab hom pulses sib haum mus rau lwm hom amplitudes.
Counter ntim
Lub txee scintillation feem ntau tau ntim rau hauv lub thawv hlau nrog iav ntawm ib sab. Tsis tas li ntawd, ib txheej ntawm cov khoom tshwj xeeb yog muab tso rau nruab nrab ntawm lub thawv nws tus kheej thiab lub tshuab scintillator, uas tiv thaiv ultraviolet rays thiab cua sov los ntawm kev nkag. Yas scintillators tsis tas yuav tsum tau ntim rau hauv ntim ntim, txawm li cas los xij, tag nrho cov khoom siv hluav taws xob yuav tsum muaj lub qhov rais tawm ntawm ib qho kawg. Nws yog ib qho tseem ceeb heev uas yuav tau xyuam xim rau lub ntim ntawm cov khoom siv no.
Meter txiaj ntsig
Qhov zoo ntawm cov txee scintillation yog raws li hauv qab no:
- Qhov rhiab ntawm cov cuab yeej no ib txwm nyob rau theem siab tshaj plaws, thiab nws cov txiaj ntsig ncaj qha nyob ntawm qhov no.
- Cov cuab yeej muaj peev xwm suav nrog ntau yam kev pabcuam.
- Lub peev xwm los paub qhov txawv ntawm qee cov khoom siv tsuas yog cov ntaub ntawv hais txog lawv lub zog.
Nws yog vim cov ntsuas saum toj no uas hom ntsuas no tau ua tiav tag nrho nws cov neeg sib tw thiab tau ua raws li cov cuab yeej zoo tshaj plaws ntawm nws hom.
Nws tseem tsim nyog sau cia tias nws qhov tsis zoo suav nrog kev nkag siab zooKev hloov pauv ntawm qhov kub thiab txias, nrog rau ib puag ncig.
