Способ определения параметров для подбора детекторов и фотоэлектронных умножителей для сцинтилляционного счетчика и устройство для его осуществления
Изобретение относится к сиинтилляционной технике детектирования ядерного излучения и .жет б1.-1ть исг1ользо ано при изготовлении сцинтилляционных счетчиков . Цельувеличение энергетического разрешения счетчика, упрощение способа подбора, попьциение экспрессности и воспроизводимости результатой. Это достигается тем, что определяют равные значения величины сигнала Ф.ЭУ, соотоетствуюи1ие диаметрально противоположному освещению фотокатода. Для этого ос8еи1ение фотокатодз осуществляют путем поворота коллимированного источника света вокруг оси, Г1роходяи1ей через coBMeuif i Hi-in ць-мтры ФЭУ - свеговодя| 1.-и1 1 эпемпнт, ст О до 360 под критическим углом наклона ко л пимироваяного источника к плоскости фпто. сатода. Затем по отношению найд(нного значения велиминь сигнала к значеник ве личины сигнала, полученного при нормальном угле наклона голлимиров нного источники к плоскости фоток.;1тола, определяют к о,эффи1,1иент Ко угловой чупствитель ности фотокат(;дгТ и подбирают 1 ЭУ и детектор|5|. удовлетворяющие соотно111емию Ко/Кр,,д - 1,3-1.5. причем К ( 1.5;2,1, а Крад -- 1,0 -1,5, Кр, - величина радиальной неоднородности детектора, Устройстг о определения ко.чффицпента угловой чупст ительносги фотокатода ФЭУ содержит полусфе 5ическу1О линзу 1, установленную Р. оптическом контакте 2 соосмо с Ф.ЭУ 3, коллимированный источник 4 света, - коллиматор , укрепленный выдвижной ипангх) 5, соединенной с центрирующей крышкой 6, обеспечивающей наклон источии1-:а 4 в пределах и укрепленной на светонепр1пницаемом боксе 7. Диаметр линзы составляет 0,18-0.2 диаметра фотокятода. отношение диаметра коллиматора к диаметру линзы 0.05-0,06, а диаметра коллиматора к его длине 0,014-0,016. 2 с. п. ф-лы, 3 . ,-™й О со
(,ii i,, (ifjf (!Ч ° г (;Лглп,,;-,) 11 (1....
Р,! г 11Уi-, ",1,! f
Р1 1 1,2(, ГОСТ ДЛР(.1ВF- ЛИ!!!ill КГ Ю1ТЛ т
II0 ИЗ ЗА!РF fiII!1i ", И ",iVFf I (ИЯГЛ
ПРИ гкнт сссР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ
К ABT0PC:K0MY СВИДЕТЕЛЬСТВУ,Ъ (21) 4095114/35 (22) 26.05.86 (16) 15 01 03 Еюл. М: 14 (72) Н,Г.Кравче((ко (56) Авторское свид(этел(,ство СССР
М 915593, кп. 6 01 Т 1/20, 1980.
Кравчен>;о Н.Г, Сысоева F.А., Пирлин
lO.А. Влияние угловой зависимогти увстви(ельности фотокатода на 0пекгроме3ричсские гсойства фотоумножителя, l1T3, И. 1, 1903, с. 130. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕ11ИЯ ПАРА(11ЕТ
РО(3 ДЛЯ ПОДГОРЛ ДЕТГ(КТОРОВ Ь".
СЦИНТИЛЛЯЦИОННОГО СПЕТ(1ИКА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ F.ÃÎ ОСУ(((ГСТЕЗЛг-НИЯ (57) Изобретение относится к сцинтилляционной технике детектирования ядерного излучения Lf может 611ть ис(10льэовано f1pf1
ИЗГОТОВЛЕЛ!ИИ СЦИНТИЛЛЯЦИОННЫХ СЧРТЧИков. Цепь- увеличение энерге-! Ического разрешения счетчика, упрощение способа подбора. повышение экгпрессности и воспроизводимости результатов. Это достигается тем, что определяют равные значения величины сигнала Ф 3Y, соптветству(ощие диаметрально противоположному освещению фотокатода. Для этого освещение фотокатода осуц(ествляют путем поворота коллимированного источника света вокруг
„, ЬU 1 100305 hl
ОСИ, ПРОХОДЯВ(Е11 -(ЕРЕЗ СОВ(НЕ(Цп! н ->! if f f ры ФЭУ -- свеговодян(ий злемс»п, 0! 0 до
360" под критически..1 уггl0ì наf33(3! а коллиМИРПВа(НОГО !!ГточНИКа К Г(Л(!СКОСТИ фтОКЛТода. 3 ат еh1 по ОТI!0((JPH11f0 на11д(! H НОГО
3!f3!If-н:<я вели!!Лнь! ОЦГнала к Зл!ачению Беличи ff f-f с1! Г лl Зла. пол i чв. н l! ОГО при и(и" !ал I ном угл." наклона голлимирова»ного источ»ик;! к плоскости фоток-(тола, определя(от коэффиЦиент КО УГлов01! f!il!011!Ит елл ности фотокат(:да и подбирают . ЛУ детскторьl. удовлетворя>ощие сo0-»0.i ел 1110
Кв/К(..л — 1.3-1.5, причем К() =- 1,5 ?,1, а
kff>z .-- 1.0 -1,5, F:Р;л -- величина радиальл.ои неоднородности детек ора. Устро(!п. 0 (3ff ределс;!Ия козффиц(ие!(та угловпи ц ст(!1;— тел ьности фотокатода ФЗУ содержит полусферическую лин зу 1, установле(!Ну(0 P. опти еског контакте 2 co00f(0 с ФЭУ ", коллимированный источник 4 света, — коллимлтОр, укГ!е плен л(ый H cr выдвижл(ой г!и а н(с 5, соедине»»ой с центриру(ощей крышкой 6, обеспсчива(ощей наклон источника 4 f пределах 0-00 и укреплен((ой на светонепроницаеглом боксе 7. Диаметр ли»зы составляет 0,18-0,2 диаметра фотпл.атг!да, отноц3с»ис диаметра коллиматора к див!метру линзы 0.05-0,06, а диаметра коллимлтпра к его длине 0,0! 4-0,016, 2 с. и. ф-льl, 3 ил.! Г 1 Г1
1, \ " t
1. 1
::;1 .=Е:,:l .;4 t :. П1, .% т1;
". / » 1 ,1i.
1
11
1 !
11 с
1(.1!;- G Ц 1.113 л il!-0 ° 1.: т l ..;;. ; ", 1 . З
3 Н Я ) Г 2 Т I, t t, . Ñ i: t t:-i,: Э .. .. " 11;-., 1
9; ИЛИ -iitiH!=i ::03 Ь()И!.,!",=:HÒ
jЕХтС ЛБ Я С1 Иl :3 40НСК ( 3 fJ "7ó, . 3:.i+,.Ý) l t " t О=.Л!. .." . г-, ) 1 1 00.105
f- е л}лизы. ч гo I ptltfoflt}7 к ошибKå }л3мерения
}; (3, а следовательно. и к Гсшибке в подборе
Ф:-1У,,i снижен i!0 знергети lecKoга раэре!
1}Е! }и!l С}(И НТИ!}ЛЯ <И )!i! Ibl;(С }ЕТЧИКОВ. (игл}!}!
Г! г)и! -- - — — > 0,2 происходит увеличение
dЯ выходящего }}а ружу света, через обла-.ть сочленения ФЭУ <-. Линзой при первом акте г!опадания его .Iа фотокатод и отражения в сторону линзы. Это приводит к снлжению ва(}ичи}!}-! Си! }}ала при критическом угле падая}ия ci та и K увеличен !K) ошибки измероf!t1sf К(7, а следовательно, к снижению энергет! :!ескогc оазреl! ения счетчиков. (i кол
fl кол ! "}ри -- — — «0,05 t} — — -- «0,014 уве -1 ли
}}ис}игс-)0ГСЯ раССЕЯНИЕ СВЕта В ОбЬЕ ЛЕ ЛИНЗЫ и на г}сверхногти фотпкатода попадает свет
0г час) ично оаз, ыто "0 пучка света, что приводи гг пр"I кригическом угле падения к освеще:!иго более шлрокой палась! фотокатода в большем конусе, к усреднению сигнала и увсличению ошибк}л из}}ерения К (, гДе
С1Кс>Л !1 Г! Лг г! II13МЕ Pb! КОЛЛИ}1а i OP< И ПОПУсфепической ift,H3bl соответственна: I ДлиНа КО I,fr .f;,BTOPB, сс
i Ipi„--- - > О,Об и --- — «0,016 у..)ели(}, 1
<ивастгя i3) ра:(е}-:ие сBOTB на кривизне fi,}«ЗЫ И И;)Ивoг;}лт,:, уВЕЛИЧЕНS! IO ОШИбКИ
Из frBPet« !Sf I;;; !1 f OXot} BOCГ1РО!13 с!ОД}1}10
Ст}с! ОЕе ЛУn ЬbTB Г(Р с13МсзРОНИЯ B СЛЕДОВс}ТЕЛЬно, к сни>ке }(}ю энергетического
Пс: !РЕ}(}Г}}}1Я Г: }И:iТИЛЛ Я ЦИОHН ЫX С -IЕТЧИКОt).
} }редлагаемог устоойство содержит поfl)«,.ферическую ли -.зу 1, устас}овле}}нуio в оптичсском контакте 2 соосно с ФЭУ 3, Kofl ли»}uo.;Bннь и и то.ник 4 света — коллимас тор, укрепле titbl:.:E HB выдвижной штанге 5, като()ая, В сво!О О -}Гг)едь, соеди}! Вна с цент риру}о}цей крь}шкай-лимбам б, обеспечивающей наклон источника 4 в пределах
0 — 100 . Крышка-ли лб 6 укреплена на враВьз}ощefici BOKp;f оси лин=а-ФЭУ в пределах О-ЗбО светонепроницаемом боксе 7.
Г примере (а}!кретнага выполнения
ДЛЯ ОПРЕДЕГЕНсЛЯ КазффИЦИЕНтав УГЛОВай чувствительности ФЭУ-110 с диаметром фо7oKBTof,-. по паспортным данным бО мм из плексигласа изготовлены полусферическая линза диаметром 12 мм и коллиматор диаметром О.б5 мм и длиной 45 мм. Для определения В(;:личинь! сигнала ФЭУ исг оль3уется анализатор импульсов АИ1024. !апряжение илтания ФЭУ 1200 Б от исто !Ни,(а Высоковольтного напряжения ти5
30 па ЯГ-22 I4cTO«ff!.,Ko}1 г вета r: я(Hò свето диод типа БЛ-102 Б. ,г}(1}!эу 1 укрепля}от t) оптичг СK<)r t канта КТе 2 (е) взел!, новое ."4ас ЛО1 }!B г}ОРР рхн ОГти
ФЭУ СООСНО С НИ}гс (ПОЛсогцЬЮ Kpi }!Вг ii-ЛИК— ба 4 источник 4 уcTBHBRët1BB!oт TBK .P гласно
С 7!Инз(И 1. }РИ Падсl}<НО}Л ВЫСОКО}с Наг}РЯ>(внии )итания ФЭУ с помощью анализатора определякзт величину сиг}!Вла ФЭУ в этом положении, т. р. при нор "B ь lof" уг)! падения cBPòà игточн;}ка 4, ЗР)ем с no}}0ttb!а крышки-лимба G осущегг Влч}ат HBклан IICTOrIHI1K 4 для }!Вхпждеfttls, критического угла падения света, пр:»отаром наблюдается максимальная величин-" сигнала ФЭУ (для исследуемых ФЭУ-110 криTический1 y(off саатветств,ет 50 E, fofl найденным кр,}тичегким углом падени i света источник 4 с штангой " фиксируют на крышке-лимбе G, после чего осуществляют поворот светонепроницаемогс. бокса 7 с уK— репленнай на нем крышкой-лимбам б вокруг оси линза-ФЭУ в пределах 0-350 . В результате получа}от круговую топо!рамму, па которой определяют pBBHble по амплитуде з}}ачения сиг}}ала Ф.}У, cîoòRåòñòeóþЩИЕ ДИаМЕтРаЛЬ}}а ПРОТ}1ВсЗПОЛОж}}011У освещсни}0 фотокатода, Зате.1 по отношению;}айденногп значения Реличи! bl сигнала на зтай лин! и клзел}1чине сигнала, полученного ири нормB;ьн .м угле наклона коллиматора В ц(н; ре ЬО) О}<атода. Опоеделя}от коэффициент угловой чувствител ь! Ioñòè фатокатада, Дс!ЛЕВ Из} ",P PS;fOT ГЗ()Л ИЧИ и PñBД}1с)l! Ь НОЙ неоднородности детекторов..пля этого фотаметрлруют негативное изображet! I}e выходного окна детекгора и пс отношени}о макси..}ального значения сигнала (у края детектора) к сигналу, полученному в его центРЕ, ОПРЕ,;гЛЯЮт ВЕЛИЧИНУ Крлд РаДИаЛЬНай неод}}ароднасти детектора. Имея flBGoð детекторов (са своими К}>;,д) и ..Рбор ФЭУ (co сВОими К I9) Дfl>l сцинTI1fl ЯЯцvlOHI}fix с !Pтч(лкОВ; падби})ают Те детекторы и )ЭУ, )с KDTQРых BOJ)(!чинь! } Рлл ll К g нахОДЯтГЯ В заявлясмь х пр делах и удовлетворя ат соКg отношению — - -- =- 1,3-1,5.
Р., }Зрсмя, затрачиваемое на иэмере,f!1e коэффициента угловой чувствительнаст! одного ФЭУ, соcTавляет 1 — 5 мин.
ТРКИ}1 ОбраЗОМ, ПрвдЛВГВЕ;ЛОЕ сг ХНИЧЕское решение обеспечивает однозначность подбора детекторов и ФЭУ и улучшение энергетического раз решения сцинтиг}л }! ционных счетчиксв до 7 — 0 f(,, знач!}тельное
/ с! 14 — = (0.05-0.05) IJ (/Ог И 01r. 0 0)15
1 т (() I ф
; ч с! иже14ие трудОРмкост 1, ". v )Hi!i! Ян" =. В:!! мРни подООря (В 30 !Оаз), я с lепова "ельнг!. упрощение сг)(хоба в ае/!О)1, .1ое,/-/3! Яе).!Ое устройство весьма простое В -,,"<:-г луята!:,Ии
И ИЗГОТОВЛЕНИИ, Формула изобрртенl;я
1. Способ определени:- ri3p3ìåòpîâ для подбора детектора и фотозлектронных умножителей (ФЭЧ) для сцин..илляционного счетчика, включающий o!-:(деление радиальной нРОДнОРОДности PÎTектОРЯ Кривд и ка рактеристики фотокатода, с т л и; 3 ю щ и и с я тем, что, с целью увел чения знергетиЧЕГКО ГО РЯЗ РЕШЕНИЯ СЧЕТЧИ Кс! Vl /ПРОЩЕI(ИЯ способа, осуществляют круговое сканирование фотока!Ода ФЭЧ Вокруг О-..и, прохс/дящей через совмещенн.;(е центры ФЭУ-световводящий элемент. ксллим(рова)IIKI.! n
InC r()")!41n!(i.)Ì СВРТЯ ГIОД КО!/! ИЧЕСКИМ УГЛОМ
НЯКЛОНЯ КОЛЛ;1МИРОБЯН НОГ(i ИСТОЧНИКс., ОГ!ределя!оl равные значеи)4я ьеличины си!н-.— ла ФЭУ, соотвРтствующие диаметрально
П РОТИ ВСГ) Олож НОМУ ОСВЕЩЕН И)O фОТОКЯТОД сl, по о ношению найденногс зна:-!ения в;-)ли -!ИН Ы С И Гl!ЯЛ Я К 3 НЯЧЕ НИ Ю ВЕ/!11 1 ИН Ы (И ГН()ЛЯ, ПОЛУЧЕННОГО ПРИ НОРМЯЛЬНОМ УГЛЕ НаКГОНЯ
К О Л Л И М И,, ) C. I) 3 1-1 Н О Г О И С Т О Ч 1.1 I i! X 3, .. Г) 0 (. Д Р Л Я )/ ; козффициент /Гловой чъ/вс- г!! !Тег ь}!Ост!/) /(/;— ока тода Y (4 и подои!)3!О .Г .)Ч i ДР - к !! .
У ДО В /) P. Т В О Р Я K) Ll l Е Г С 0 Т Н Р Ш! -;! I:i Ю
Е (/ — — — 1,3 - !,. .!. 4!) I:Iil/ rn /.,/4 р/«д
= (1,5-:!, 1 1; Кг д = 1,0- 1,5, 2. Устройс)во для опреде/)е)4ия пара метрîв для подl ор3 детектороB I/I /т)ЭЧ для
СЦИНтИЛЛЯЦИОННО).О Сс!Ет:IIIКЯ, СОДЕРжаЩЕЕ
10 световводя1йий злемРнт, )/ста! IQR/ieH! ый В с оптическом кон.!акте (3 поверхности фотокатода, коллимированный ист/)чни" сВРт3 с возможностью его перемещения, î T л и ч 3 K)щ ее с я тем, чт!), с иел!:10 воспроизв дсн I(, РЕЗАЛ ЬТЯТОВ, CBЕТОВВОДЯЩИМ ЗЛЕМРН10М Является установленная соссной с фотокатодом полусферическ3ê линза. pllRMUTp которой составляет 0,18-0,2 диаметра фотокятода, а геометр!Гческ;е размеры кo/ лима ТОРЯ /ДОВЛЕТВОГ)ЯK)Т СООТНО!!!Е ЧИЯ(in
; е() Г!!;,//! — Диаметр коллиматора:
;)/,РР ц! 13(" Г тр и/)/ ) с(!) Вон - вской Р)4 Зь!; ! -- Длi.1 4-. KA.)л!.!1;là i ()оа
1400305
8% д ке à
ОЬг,2
Составитель .С.Михеенко
Техред M.Mîðãåíòàë Корректор M.ÏåTðoâà
Редактор
Заказ 1967 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101
