Импульс - фотоумножитель
Cтраница 1
 |
Блок-схема с модуляцией - излучения.| Измеритель скорости счета устройством с автоматическим уравне. [1] |
Импульсы фотоумножителя усиливаются перед выделением переменной составляющей импульсным усилителем. Благодаря этому вся схема оказывается мало чувствительной к сетевым помехам, так как на сетевой частоте работают лишь те ее блоки, где уровень сигнала достаточно высок. Импульсный усилитель выполняет также роль стандартизатора импульсов, так как его амплитудная характеристика сделана специально резко нелинейной. В дальнейшем мы будем исходить из того, что на измеритель скорости счета поступают импульсы равной амплитуды. [2]
Именно поэтому импульс фотоумножителя должен быть преобразован прежде, чем поступит в анализатор. Предложенная схема позволяет работать при ширине импульсов от 0 ( постоянный ток) и 0 4 мс. Анализатор в конечном счете регистрирует момент начала изменения амплитуды импульса, так что для фиксации импульса нет необходимости, чтобы его амплитуда достигла нуля. Это позволяет регистрировать близкие друг к другу импульсы. Недостатком схемы является регистрация посторонних шумов, налагаемых на импульсы, обусловленные регистрируемыми частицами. [3]
Ширина и длительность фронта импульса фотоумножителя зависят от скорости потока и обычно изменяются в пределах от 1 до 2 мс. [4]
Большое значение с точки зрения уменьшения разброса амплитуд импульсов фотоумножителя имеют однородность чувствительности фотокатода по всей его поверхности и эффективное собирание фотоэлектронов на первый каскад со всей поверхности фотокатода. Если чувствительность фотокатода или эффективность собирания фотоэлектронов для различных участков фотокатода различны, то сцинтилляции одинаковой интенсивности будут вызывать на выходе фотоумножителя импульсы различной амплитуды. Обычно в фотоумножителях не удается получать вполне однородные по чувствительности фотокатоды. Различные участки фотокатода могут различаться по чувствительности в два и более раз. Чтобы уменьшить разброс амплитуд импульсов, возникающих по этой причине, в сцинтилляцион-ных счетчиках между кристаллом и фотоумножителем помещают слой плексигласа, который служит светопроводом, распределяя свет сцинтилляций независимо от места их возникновения в фосфоре равномерно по всей поверхности фотокатода. [5]
Этому вряд ли можно удивляться, поскольку времена нарастания импульсов фотоумножителя сами являются того же порядка ( - 1нс), что и времена когерентности большинства монохроматических тепловых лучей. [6]
Если подлежащие регистрации ионизирующие излучения обладают малой интенсивностью и малой энергией, например р-излучение трития, то темновые импульсы фотоумножителя с амплитудой, соизмеримой по величине со сцинтилляционными импульсами, ограничивают чувствительность счетных установок. [7]
Преобразователь предназначается для следующих целей: принимать длительные импульсы ( - 20 мс) с выхода фотоумножителя; преобразовывать импульс фотоумножителя по параметрам с тем, чтобы он соответствовал требованиям амплитудного анализатора; передавать импульс на выход амплитудного анализатора. [8]
Поскольку, однако, в сцинтилляционных счетчиках используются почти исключительно фотоумножители с сурьмяно-цезиевыми фотокатодами, относительную эффективность фосфоров обычно определяют непосредственно по амплитуде импульсов фотоумножителя, сравнивая импульсы от исследуемого сцинтиллятора с импульсами от какого-либо фосфора, принятого за стандарт. В качестве последнего чаще всего используют антрацен. При этом должны быть учтены различие в спектрах излучения фосфоров и спектральная характеристика фотоумножителя. [9]
 |
Внешний вид прибора. [10] |
В приборе используется выпускаемый промышленностью сцинтилля-тор - кристалл NaJ ( Tl) и фотоумножитель тина ФЭУ-19. Импульсы фотоумножителя поступают сначала на катодный повторитель, а затем на импульсный усилитель. За импульсным усилителем следует измеритель скорости счета, на котором происходит выделение переменной составляющей, возникающей при неравенстве падающих на сцинтиллятор потоков излучения. [11]
 |
Блок-схема прибора. [12] |
Излучение эталонного источника попадает на тот же сцинтиллятор, минуя трубопровод. Потоки излучения основного и эталонного источников модулируются таким образом, что когда один из них полностью перекрыт поглощающим слоем свинца 7 и 8, другой полностью открыт. Благодаря этому на сцинтиллятор попадают попеременно потоки излучения основного и эталонного источников. Если эти потоки равны, то среднее количество импульсов фотоумножителя 9 и средний ток в его анодной цепи не меняются во времени. Когда их равенство нарушается, в анодной цепи фотоумножителя появляется переменная составляющая тока, амплитуда которой пропорциональна разности потоков излучения, а частота равна частоте модуляции этих потоков. Фаза переменной составляющей тока определяется соотношением потоков излучения. [13]
Измеряемый 1 и эталонный 3 потоки излучения падают на фосфор 2 сцин-тилляционного счетчика. Фосфор помещен в свинцовом кожухе 5 с двумя отверстиями, через которые проникает излучение. По окружности цилиндра на равных расстояниях сделано несколько отверстий. Отверстия в кожухе и цилиндре расположены так, что когда одно из отверстий кожуха совпадает с отверстием в цилиндре, второе полностью закрыто. Поэтому при вращении цилиндра на фосфор падает то измеряемый; то эталонный поток излучения. Потоки излучения модулируются с частотой вращения цилиндра, умноженной на число сделанных в нем отверстий. Если измеряемый и эталонные потоки не равны по величине, то средняя скорость поступления импульсов фотоумножителя 7 на катодный повторитель 8 и усилитель 9 окажется промодулированной с частотой модуляции потоков излучения. [14]
Страницы: 1