Способ управления чувствительностью диэлектрического трекового детектора

 

Изобретение относится к ядерной физике и может быть использовано в экспериментах с применением твердотельных трековых детекторов. Способ управления чувствительностью детектора заключается в одновременном облучении детектора тяжелыми ионами и ионизирующим излучением с последующим травлением поверхности детектора и наблюдения треков с измененными параметрами в оптический микроскоп. Технический результат - создание диэлектрического трекового детектора с временным разрешением. 3 з.п.ф-лы.

Изобретение относится к ядерной физике и может быть использовано в экспериментах с применением твердотельных трековых детекторов.

Известен способ управления чувствительностью твердотельного трекового детектора путем предварительного облучения его гамма-квантами [1]. Недостатком способа является невозможность изменения чувствительности детектора в процессе регистрации исследуемых частиц.

В качестве прототипа выбран способ, заключающийся в облучении детектора лазером после регистрации исследуемого излучения [2]. Облучение лазером приводит к разрушению треков так, что после травления поверхности детектора треки не наблюдаются. Недостатком способа является то, что он позволяет установить только факт прохождения частицы через детектор до начала действия лазерного излучения.

Предлагаемый способ отличается тем, что облучение детектора осуществляется в процессе регистрации заряженных частиц, энергию кванта и поток фотонов выбирают достаточными для создания ионизации в объеме детектора. Создание дополнительной ионизации в процессе регистрации заряженных частиц приводят к образованию термализованных электронов в объеме детектора и, следовательно, к частичной или полной нейтрализации положительных ионов в треке частицы. Это приводит к изменению параметров треков (изменяется радиус трека, скорость травления, чувствительность и др.), что легко наблюдается в процессе травления и после травления поверхности детектора. Таким образом, осуществляется изменение параметров трека в процессе регистрации заряженных частиц, треки заряженных частиц, которые подверглись дополнительно действию фотонного ионизирующего излучения, имеют меньший диаметр. При больших потоках фотонов детектор теряет чувствительность. Действуя на детектор коротким импульсом фотонного излучения (10^-9 - 10^-2сc), можно изменять чувствительность детектора в широких пределах на время действия импульса фотонного излучения.

Для создания ионизации в объеме детектора его облучают либо потоком фотонов с энергией кванта большей потенциала ионизации материала детектора (10 - 10⁴ эВ), либо потоков фотонов низкой энергии (-2 - 12 эВ), но большой интенсивности, достаточной для осуществления многофотонной ионизации вещества детектора.

Способ был осуществлен путем одновременного облучения диэлектрических трековых детекторов на основе стекла тяжелыми ионами и фотонами рентгеновского излучения с максимальной энергией кванта 5 кэВ. После травления поверхности детектора наблюдались треки с диаметром меньшим, чем диаметр контрольных треков тяжелых ионов (без дополнительного облучения детектора фотонами рентгеновского излучения).

Технический результат заключается в создании диэлектрического трекового детектора с временным разрешением.

Литература 1. Ляпидевский В.К. Физические процессы в твердотельных трековых детекторах. Труды рабочего совещания "Твердотельные трековые детекторы ядер и их применение". Изд. ОИЯИ, Дубна, 1990, с. 23.

2. Кушин В. В. Ляпидевский В.К., Хохлов Н.Б. ЖЭТФ, т.86, в.4, 1984, с. 1357.

Формула изобретения

1. Способ управления чувствительностью диэлектрического трекового детектора, заключающийся в том, что детектор облучают потоком фотонов, после чего проводят травление поверхности детектора и наблюдение треков в оптической микроскоп, отличающийся тем, что детектор облучают потоком фотонов в процессе регистрации заряженных частиц, энергию кванта и поток фотонов выбирают достаточными для создания ионизации в объеме детектора.

2. Способ управления чувствительностью диэлектрического трекового детектора, отличающийся тем, что облучение детектора осуществляют потоком фотонов с энергией кванта 10 - 10⁴ эВ.

3. Способ управления чувствительностью диэлектрического трекового детектора, отличающийся тем, что облучение детектора осуществляют потоком фотонов с энергией кванта 2 - 12 эВ.

4. Способ управления чувствительностью диэлектрического трекового детектора по пп. 1 - 3, отличающийся тем, что облучение детектора осуществляют потоком фотонов длительностью 10^-9 - 10^-2 с.