Сцинтилляционные детекторы
Данные детекторы основаны на флороэлиниценцией, который сразу испускает фотоны энергии подействием раздражителя (в данном случаи ионизирующего излучения).
Приставляет собой сцинтиллятор (кристалл или жидкость), который реагирует на ИИ и устройство регистрирующий фотоны. Рассмотрим на примере фотоэлектронного умножителя, приставляет из себя обыкновенный конденсатор, на пути котором установлены диноды (при попадание электрона выходят сразу несколько электронов), в следствии этого на анод попадает много электронов.
Временное разрешение: 10-6 с. Эффективность регистрации: гамма излучение от 30% до 90%, альфа 100%, бета 100%.
Воздействие ионизирующего излучение на вещество
Рассмотрим задачу гамма квант поглощается атомом последствии этого атом ионизируется (внутренней фотоэффект).
Из этой системы следует, одно интересное явление. Электрон не может поглотить гамма квант энергии, так как такая система нарушается.
Интересный факт, если у данного гамма кванта достаточно энергии, чтобы ионизировать электроны около ядра, то с большей вероятностью они и вылетят.
Сечение электрона от поглощение примерно определяется следующим образом. Данный график выглядит как гипербола, который имеет разрыв 1 рода когда энергия становиться меньше энергии ионизации уровня.
Томсоновское рассеивания
Томсоновское рассеивания – это упругое рассеивания электромагнитного излучение на заряженных частиц, при этом частота колебаний не изменяется.
Определим, как находится сечение в томсоновское рассеивании
Используется именно электроны, так как они вносят наибольший вклад это сечение, из-за большой разницы масс.
Эффект Комптона
Эффект Комптона заключается следующим, гамма квант проходит через электрон и поглощает часть энергии.
Если (ε) стремится к нулю, то происходит переход к Томсоновское рассеванию.
Образование пары
Имеется гамма квант энергии, которой поглощается частицей, в результате этого образуется электрон и позитрон.
Рассмотрим такие случаи, когда энергия гамма кванта минимальная.
-
В случаи, когда первоначальная частица является ядром.
-
В случаи, когда первоначальная частица является электроном.
Взаимодействие с веществом общая характеристика
Известно, что интенсивность излучателя падает по экспоненциально закону.
Если построить график сечение от (ε), то будет разделение на область фотоэффекта, комптоновской и пары. Минимальное сечение достигается Комптонской области, что означает, что линейный коэффициент ослабевание будет наименьшим, что означает, что в этой области защититься от радиации не получиться совсем. Также при увеличении заряда (Z) область комптонского области уменьшается из-за того, что поджимает области фотоэффекта и пары.
Из этого вывода делается следующее заключение. Массовый коэффициент ослабевание в комптонской области величина постоянная и зависит лишь от частоты излучателя. Поэтому линейный коэффициент ослабевание прямо пропорциональный плотности вещества, поэтому для защиты от радиации используют свинцовые элементы, так как они обладают высокой плотности.