18. Какие детекторы ионизирующих излучений используют в спектрометрах? Каков принцип их работы? Каковы особенности спектрометров с этими детекторами?

Спектрометры ионизирующих излучений – приборы, измеряющие энергетический спектр ионизирующих излучений, то есть энергию ионизирующих частиц и их интенсивность. .Радиационная разведка ведется с помощью приборов – измерителей мощности дозы. Такие приборы в разное время назывались радиометрами, рентгенметрами, измерителями мощности дозы, в настоящее время используется – дозиметры.

Несмотря на многообразие дозиметров, они содержат одинаковые блоки: детектор ионизирующего излучения (блок детектирования), блок обработки электрических сигналов, блок питания.

Детектор находится в поле измеряемого ионизирующего излучения, а оно может быть опасным для человека, поэтому в большинстве дозиметров детектор выполняется в виде отдельного блока – блока детектирования, электрический сигнал с которого по кабелю поступает в блок обработки, регистрации и выдачи информации.

Детектор преобразует энергию ионизирующего излучения (ИИ) в другой вид энергии – электрический сигнал, характеристики которые могут быть измерены. В соответствии с процессом такого преобразования различают детекторы:

• ионизационные;

• сцинтилляционные;

• полупроводниковые;

• люминесцентные;

• химические и др.

Сцинтилляционные и полупроводниковые детекторы позволяют измерять энергию ИИ. Использование того или иного детектора определяется назначением измерителя мощности дозы.

В зависимости от предназначения приборы, применяемые для измерения характеристик ИИ можно разделить на следующие группы:

• приборы для армии, флота, войск ГО (носимые – ДП-5В, ИМД-1Р и др.; бортовые – ДП-3Б, ИМД-21Б; стационарные – ДП-64, ИМД-21С);

• поисковые приборы – СРП-68;

• универсальные дозиметры – ИМД-12;

• спектрометры.

С детектора импульсы, амплитуда которых пропорциональна энергии ионизирующих частиц, поступают на вход амплитудного анализатора, состоящего из амплитудно-цифрового преобразователя запоминающего устройства. В В АЦП формируется число, пропорциональное амплитуде сигнала. Устройство накопления информации распознает поступающее число и посылает сигнал (отсчет) в определенный канал накопления, соответствующий данному числу.

Таким образом, поглощение в детекторе каждого фотона определенной энергии приводит к появлению отсчета в соответствующем канале накопите- ля. Число каналов в разных АЦП составляет от 28 (256) до 213 (8192). Если максимальная энергия в спектре составляет 10 МэВ, то разрешение, обеспечиваемое АЦП, составляет от сотен эВ до десятков кэВ.

Для измерения спектра излучения спектрометр работает в течение заданного промежутка времени в режиме накопления информации. Информация выводится на дисплей в виде двумерной диаграммы: по оси «Х» – номер канала (соответствует энергии регистрируемой частицы), по оси «Y» – число отсчетов в канале за время измерения (соответствует числу фотонов данной энергии). Калибровка каналов по энергии производится с помощью эталонных источников с известной энергией фотонов.