Ложные импульсы

Помимо импульсов фона, обусловленных собственно умножителем, в сцинтилляционном счетчике могут иметь место и ложные импульсы, появляющиеся вслед за истинными вследствие различных эффектов, сопровождающих прохождение электронного пучка через умножитель, особенно на последних его каскадах, где число электронов в пучке очень велико. Главной причиной ложных импульсов является так называемая обратная связь. Поскольку в баллоне фотоумножителя всегда имеется остаточный газ и некоторое количество паров цезия, испаряющегося с фотокатода и динодов, электроны пучка, имеющие энергию в несколько десятков электрон-вольт и более, могут возбуждать и даже ионизироватьмолекулы остаточного газа и атомы цезия. Фотоны, возникают при высвечивании возбужденных молекул или атомов, могут попасть на фотокатод (прямо или после многократного отражения конструктивных деталей умножителя и от стекла баллона) вырвать из светочувствительного слоя некоторое количество фотоэлектронов, что приведет к появлению ложного импульса. Ложный импульс, причиной которого является такого рода оптическая связь, будет сдвинут относительно истинного на время, примерно равное времени пролета электронов через умножитель.

При разработке конструкции фотоумножителей обычно принимают меры, обеспечивающие отсутствие как прямой, так и косвенной оптической связи.

Если некоторые неупругие соударения электронов пучка с молекулами остаточного газа или с атомами цезия сопровождаются ионизацией, то возникающие при этом положительные ионы будут увлекаться электрическим полем в направлении катода. При ударе тяжелого положительного иона о фотокатод появляется одновременно несколько вторичных электронов, что также приводит к возникновению ложного импульса.

Благодаря сравнительно малой подвижности положительных ионов такого рода ложный импульс будет сдвинут относительно истинного на значительно больший интервал времени (~ долей микросекунды). Поскольку вероятность неупругого соударения пропорциональна плотности электронного пучка на последних каскадах умножителя, для исключения обратной связи рекомендуется понизить коэффициент усиления М, уменьшив напряжение питания фотоумножителя.

Сборка сцинтилляционного счетчика

Сборка сцинтилляционного счетчика заключается в рациональном сочленении сцинтиллятора и фотоумножителя, которое обеспечило бы при наибольшем отношении амплитуд импульсов эффекта и импульсов фона наилучшую разрешающую способность счетчика как по амплитудам, так и по времени.

Сбор света

Сцинтиллятор, имеющий обычно форму цилиндра или диска, устанавливается перед фотокатодом умножителя. Так как коэффициент преломления для большинства сцинтилляторов довольно велик (для кристаллов NаJ(Т1), например, коэффициент преломления равен 1,77), значительная часть света, возникающего в сцинтилляторе под действием заряженной частицы, испытывает на его поверхности полное внутреннее отражение

. Поэтому для обеспечения хорошего оптического контакта между сцинтиллятором и фотокатодом вводится обычно тонкий слой вещества с показателем преломления ~1,5. Для этой цели применяются минеральные или силиконовые масла. Иногда удобно приклеить сцинтиллятор к фотокатоду при помощи канадского бальзама (показатель преломления 1,53) или специального оптического клея.

Для возможно более полного использования света, возникающего в сцинтилляторе, свободную поверхность последнего окружают каким-либо диффузным отражателем. Хорошим коэффициентом отражения (90—97%) обладает порошок окиси магния

Для кристаллов NaJ(Т1), химически реагирующих с окисью магния, рекомендуется в качестве отражателя окись алюминия.

Для жидких сцинтилляторов удобны фарфоровые сосуды. Металлические контейнеры для жидких сцинтилляторов можно покрыть изнутри белой эмалью.