ТСлайд 1. Титульный ема Физические принципы регистрации ионизирующих излучений

СЛАЙД 2. Цель занятия

Цель лекционного занятия рассмотреть физические принципы

детекторов ионизирующего излучения и их конструктивные

особенности.

План лекции

1. КСлайд 3. План лекции лассификация и основные количественные характеристики детекторов излучений.

2. Устройство и физические принципы действия детекторов.

Введение

Одной из основных задач экспериментальной ядерной физики является создание технических устройств – детекторов, позволяющих регистрировать различного вида излучения. Использование детекторов придаёт физическим наблюдениям количественный характер.

1.Классификация и основные количественные характеристики детекторов излучений.

Одной из основных задач экспериментальной ядерной физики является создание технических устройств – детекторов, позволяющих регистрировать различного вида излучения. Использование детекторов придаёт физическим наблюдениям количественный характер. Условно все детекторы можно разделить на две большие группы:

1. Устройства, только регистрирующие факт пролета частиц и гамма-квантов. Они вырабатывают электрический импульс, когда в объём детектора попадает частица или гамма-квант. К ним относятся сцинтилляционный и полупроводниковый счетчики, ионизационная камера, счетчик Гейгера-Мюллера, черенковский счетчик.

2. Приборы, позволяющие не только зарегистрировать факт и момент прохождения заряженной частицы, но и визуально наблюдать следы (треки) частиц. Они включают камеру Вильсона, диффузионную и пузырьковую камеры, толстослойные фотоэмульсии, пропорциональные и дрейфовые камеры.

Следует отметить, что незаряженные частицы сами ионизацию не производят. Но в этом случае ионизация, а с ней и соответствующие треки, создаются вторичными заряженными частицами, возникающими при прохождении нейтральных частиц через вещество. Например, γ – кванты вырывают электроны из атомов и молекул газа или стенок счетчика, а нейтроны вызывают ядерные реакции с образованием заряженных частиц. Счетчики регистрируют прохождение частицы через определенное место пространства с погрешностью до 1 – 0.1 см, а время прохождения с погрешностью до 10^-4 – 10^-9 с. Основными количественными характеристиками детекторов являются:

- эффективность, т.е. вероятность регистрации какого-нибудь вида излучения при попадании его в рабочий объём детектора,

- пространственное разрешение, т.е. точность, с которой данный детектор способен локализовать (указать) пространственное положение частицы,

- временное разрешение, т.е. минимальный временной интервал между прохождениями через детектор двух частиц, когда они ещё регистрируются раздельно и их сигналы не накладываются друг на друга,

- время восстановления ( мертвое время) - время, за которое детектор, регистрирующий частицу, успевает вернуться в исходное состояние и готов к регистрации следующей частицы. Частицы, влетевшее в детектор в течении мертвого времени, им не регистрируются. Мёртвое время является мерой инерции детектора.

Современные детекторы позволяют не только фиксировать факт наличия какого-либо излучения, но и позволяют определить дозу излучения, полученного людьми и техникой.