Гамма-резонансный узел мессбауэровского спектрометра

Изобретение относится к ядерной гамма-резонансной спектроскопии, в частности к мессбауэровским спектрометрам с неподвижным исследуемым образцом. Технический результат - повышение эффективности регистрации спектров гамма-резонансного поглощения исследуемых образцов, а также упрощение эксплуатации мессбауэровского спектрометра. Гамма-резонансный узел мессбауэровского спектрометра предназначен для получения спектров поглощения от подвижного держателя образца при неподвижном источнике гамма-излучения. Контейнер (4) с радионуклидным источником (2) установлен между тягами вертикальной рамки (8) трансмиссии электродинамического модулятора скорости (9). Держатель (12) гамма-резонансного сцинтилляционного детектора (11), кронштейн (16) и контейнер (4) с источником (2) жестко соединены между собой винтами (15) и опираются на основание (1). Эффективность регистрации спектров от поглотителей с низким эффектом Мессбауэра, менее 2%, улучшена за счет исключения попадания на резонансный сцинтилляционный детектор (11) паразитных поперечных вибраций от основания (1), вызванных деформацией изгиба при продольном колебательном движении рамки (8). 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

 

Изобретение относится к ядерной гамма-резонансной спектроскопии, в частности к мессбауэровским спектрометрам с неподвижным исследуемым образцом, и предназначено для получения мессбауэровских спектров при физико-химических исследованиях структуры веществ и химических соединений, содержащих ядра элементов, на которых наблюдается ядерный гамма-резонанс.

Мессбауэровское излучение - гамма-излучение, сопровождающееся поглощением и переизлучением квантов ядрами мессбауэровских изотопов без потери энергии на отдачу, т.е. не рождающее фононы. Вместо этого отдачу испытывает не отдельный атом, а весь кристалл в целом, поэтому эффект Мессбауэра является чисто квантовым эффектом. Для изотопа Fe 57 вероятность излучения мессбауэровского фотона составляет десятки процентов, т.е. достаточно велика. Из-за того что отдельный атом не испытывает отдачу, не происходит уширение линии излучения, в результате энергия мессбауэровских фотонов фиксируется с высокой точностью. В связи с этим одной из задач, решаемых при конструировании мессбауэровских спектрометров, является устранение физических причин, влияющих на форму спектра. Так как гамма-резонансный спектр представляет собой энергетическое распределение гамма-квантов, зависящее от относительной скорости источника и поглотителя, изомерный сдвиг, который проявляется в гамма-резонансных спектрах в смещении центра линии относительно нулевой линии и позволяет судить о виде химического соединения, в которое входит данный изотоп. Структура гамма-резонансного спектра содержит также информацию о сверхтонком взаимодействии дипольного магнитного ядра с магнитным полем на ядре, создаваемым электронами собственно атома. Параметрами мессбауэровского спектра являются:

- резонансные энергии (положение линий поглощения);

- ширина резонансных линий;

- интенсивность резонансных линий.

Конструкция мессбауэровского спектрометра включает мессбауэровский источник гамма-излучения, держатель образца (поглотителя), детектор гамма-излучения, электронный блок детектора, устройство для перемещения источника либо образца с заданной скоростью (доплеровский модулятор), систему управления движением модулятора по заданному закону изменения скорости, регистрирующее устройство и многоканальный анализатор с дисплеем. В зависимости от решаемых задач в известных мессбауэровских спектрометрах для получения гамма-резонансных спектров поглощения использовано перемещение источника гамма-излучения относительно держателя с образцом (US 3454766, МПК G01J 1/16, дата публ. 08-07-1969) [1], (US 3631247, МПК G01T 1/17, G01T 1/36, дата публ. 28-12-1971) [2], (SU 1073718A, МПК G01T 1/36, дата публ. 15-02-1984) [3], (US 4742340, МПК G08B 13/18, дата публ. 03-05-1988) [4], перемещение держателя с образцом относительно источника (SU 896692, МПК G01K 1/12, дата публ. 07-01-1982) [5], или синхронное перемещение детектора и источника вместе от доплеровского модулятора скорости при неподвижном поглотителе (Система резонансного детектора с модулятором скорости (фиг.В, С, D, Е), промышленный каталог компании VISSEL, DE, Resonance Detectors MRD-57 Co (ph), MRD-57 Co (pt), MRD-119 Sn, http: //www vissel-instruments.de wissenshaftliche electronic GmbH) [6], принимаемый за прототип настоящего изобретения.

Известная система резонансного детектора с модулятором скорости [6] - прототип представляет собой гамма-резонансный узел мессбауэровского спектрометра и содержит установленный на держателе газовый резонансный детектор, размещенный вместе с источником гамма-излучения в щели свинцовой защиты на параллельных горизонтальных стержнях (тягах) длиной, порядка 120 мм, образующих рамку трансмиссии, которая консольно соединена с мощным электродинамическим модулятором скорости и приводится в колебательное движение вместе с резонансным детектором, источником гамма-излучения и свинцовыми защитами. Перед резонансным детектором расположен неподвижный держатель образца, помещенный в криостат (фиг.D, Е). Вход резонансного детектора соединен с электронным блоком. При движении рамки трансмиссии от модулятора скорости резонансный детектор и источник синхронно совершают колебательные движения по заданному закону изменения скорости вместе с горизонтальной рамкой трансмиссии вдоль ее продольной оси, следовательно, наряду с продольными колебаниями в такой системе при резком изменении знака ускорения движения модулятора возникают и поперечные колебания малой амплитуды, порядка 0,1 мкм, вызванные микродеформациями изгиба в рамке трансмиссии, которые передаются резонансному детектору и приводят к изменению расстояния между источником гамма-излучения и резонансным детектором и нарушению условия резонанса, следствием этого является искажение базисной линии спектра поглощения и невозможность измерения мессбауэровских спектров поглотителей, содержащих малое количество изотопа и характеризующихся низким эффектом Мессбауэра 0,1-2%, в то время как для типичного хорошего поглотителя он составляет 5-10%. При измерениях в реальных условиях линия поглощения источника - изотопа Со 57, имеющего естественную ширину линии поглощения 0,097 мм/с, уширяется при наложении линий поглощения источника и образца до 0,26 мм/с. Согласно простым расчетам при скорости относительного движения источника и резонансного детектора, равной 0,05 мм/с, относительная амплитуда их перемещения составляет порядка 1,3 мкм, что соответствует снижению эффективности регистрации мессбауэровских спектров на 20%.

Кроме того, использование газового резонансного детектора, который хотя и имеет низкий уровень шума, однако требует специального обслуживания, связанного с возобновлением объема газа, что усложняет эксплуатацию спектрометра.

Задачей настоящего изобретения является повышение эффективности регистрации спектров гамма-резонансного поглощения исследуемых образцов с низким эффектом Мессбауэра, менее 2%.

Поставленная задача решена с получением нового технического результата - сохранение условия резонанса между источником гамма-излучения и резонансным детектором за счет устранения влияния на резонансный детектор поперечных вибраций от основания аналитического блока, вызванных микродеформациями изгиба рамки трансмиссии модулятора скорости при ее продольном колебательном движении и неподвижном источнике и подвижном поглотителе.

Дополнительным техническим результатом, достигаемым настоящим изобретением, является упрощение эксплуатации мессбауэровского спектрометра за счет использования резонансного сцинтилляционного детектора, который имеет срок службы не менее 10 лет, вместо газового резонансного детектора и практически не требует замены.

Указанный технический результат достигается тем, что гамма-резонансный узел мессбауэровского спектрометра содержит держатель образца и размещенные на основании аналитического блока спектрометра контейнер с источник гамма-излучения и резонансный детектор, снабженные свинцовой защитой, электродинамический модулятор скорости для получения доплеровского смещения энергии гамма-квантов при относительном движении источника и поглотителя, консольно соединенный с рамкой трансмиссии, согласно изобретению в качестве резонансного детектора использован сцинтилляционный резонансный детектор, держатель которого закреплен на основании аналитического блока спектрометра и со стороны входного окна резонансного детектора жестко соединен с контейнером источника гамма-излучения кронштейном, который имеет в вертикальной плоскости сечение в форме полуокружности и снабжен по краям двумя симметричными массивными выступами с продольными отверстиями для крепежных элементов, а держатель образца соединен с передней частью вертикальной рамки трансмиссии модулятора скорости.

В частном случае выполнения устройства держатель образца имеет форму пластины с центральным посадочным отверстием для размещения кюветы с исследуемым образцом, по углам которой выполнено четыре отверстия для крепежных элементов соединения с передней частью рамки трансмиссии модулятора скорости.

Конструкция устройства иллюстрируется чертежами.

На фиг.1 приведен схематический чертеж гамма-резонансного узла мессбауэровского спектрометра в аксонометрии.

На фиг.2 приведен чертеж гамма-резонансного узла мессбауэровского спектрометра, вид сверху.

На фиг.3 приведен чертеж гамма-резонансного узла мессбауэровского спектрометра, вид сбоку.

На фиг.4 показан мессбауэровский спектр, измеренный на прямом и обратном ходу модулятора скорости при условиях: держатель образца без поглотителя, источник Со-57:Cr жестко закреплен кронштейном на корпусе резонансного сцинтилляционного детектора.

На фиг.5 показан мессбауэровский спектр, измеренный на прямом и обратном ходу модулятора скорости при условиях: на держателе образца помещен поглотитель - примесное железо в алюминиевой фольге толщиной 0,2 мм, источник Со-57:Cr жестко закреплен на основании аналитического блока спектрометра.

На фиг.6 показан мессбауэровский спектр, измеренный на прямом и обратном ходу модулятора скорости при условиях: на держателе образца помещен поглотитель - примесное железо в алюминиевой фольге толщиной 0,2 мм, источник Со-57:Cr жестко закреплен кронштейном с корпусом резонансного сцинтилляционного детектора.

Гамма-резонансный узел мессбауэровского спектрометра (фиг.1) содержит основание 1 аналитического блока, радионуклидный источник 2 гамма-излучения (далее источник), размещенный в свинцовом экране 3 в контейнере 4, который имеет выходное окно 5 для гамма-излучения от источника 2. Напротив выходного окна 5 установлен держатель образца 6, выполненный в форме пластины с центральным посадочным отверстием 7 для размещения кюветы 8 с поглотителем. Вертикальная рамка 9 трансмиссии одним концом консольно связана с подвижной частью электродинамического модулятора 10, а ее другая, передняя часть жестко соединена крепежными элементами (винтами) с держателем образца 6. Резонансный сцинтилляционный детектор 11 (RSDU-2C) цанговыми креплениями (на чертеже не показано) установлен в держателе 12, который закреплен на основании 1 аналитического блока и имеет входное окно 13 для гамма-излучения образца. В держателе 12 детектора 11 по обе стороны от входного окна 13 выполнены четыре отверстия 14 для жесткого крепления контейнера 4 с источником 2 к держателю 12 крепежными элементами 15 с помощью кронштейна 16, который имеет в вертикальной плоскости сечение в форме полуокружности и по краям снабжен двумя массивными симметричными выступами 17, в которых выполнены четыре продольные отверстия для крепежных элементов 15. Выход резонансного сцинтилляционного детектора 11 соединен световодом из оргстекла с фотоэлектронным умножителем и вместе образуют сцинтиблок (на чертеже не показано), который с помощью накидной гайки 18 соединен с электронным блоком 19 (фиг.2), который также закреплен на основании 1 аналитического блока. Резонансный сцинтилляционный детектор 11 окружен свинцовой защитой 20 от воздействия радиации. На фотоумножитель (на чертеже не показано) наклеен чувствительный элемент, представляющий собой пластический сцинтиллятор с наполнителем и содержащий тонко измельченный материал конвертера на базе мессбауэровского изотопа, у которого поглощение при нулевой скорости совпадает с линией поглощения используемого источника. Если резонансный детектор неподвижен, гамма-кванты попадают в конвертер и вызывают эффект ядерного гамма-резонанса и возбужденное состояние атомов сопровождается каскадом электронов конверсии, которые, попадая в органический сцинтиллятор, вызывают световую вспышку, регистрируемую фотоумножителем. Электронный блок 19 представляет собой спектрометрический тракт, содержащий расположенные в едином корпусе регулируемый источник напряжения, двухкаскадный спектрометрический усилитель импульсов с регулируемым коэффициентом усиления, дифференциальный дискриминатор с раздельной установкой верхнего и нижнего порогов дискриминации (при измерении мессбауэровских спектров) либо с регулируемой шириной перемещаемого окна (при измерении амплитудного спектра), микропроцессорную систему управления спектрометрическим трактом.

В собранном виде (фиг.2) контейнер 4 с источником 2 установлен между тягами рамки 8 трансмиссии модулятора 9. Держатель 12 детектора 11, кронштейн 16 и контейнер 4 с источником 2 жестко сочленены вместе посредством четырех крепежных элементов 15 (фиг.2). Для размещения дополнительных устройств для регистрации спектра, например конверсионной камеры, криостата, держатель 12 резонансного сцинтилляционного детектора 11 установлен на подставке 21, имеющей эксцентриковый винт 22 для фиксации положения гамма-резонансного узла вдоль направляющей основания 1 аналитического блока в пределах до 40 мм (фиг.3) для варьирования геометрии гамма-резонансного узла. По углам пластины держателя образца 6 выполнены четыре отверстия для крепежных элементов соединения с опорами передней части рамки 9 трансмиссии модулятора 10.

Электродинамический модулятор 10 задает движение держателю образца 6 (поглотителю) по заданному закону изменения скорости. Поскольку при движении поглотителя резонансная частота линий поглощения изменяется вследствие эффекта Допплера, то меняются и условия поглощения. В результате скорость счета гамма-квантов оказывается зависимой от скорости движения поглотителя и достигает минимального значения при такой скорости движения, которая соответствует центру резонансной линии поглощения.

Так как держатель детектора 12 и контейнер 4 с источником 2 за счет их жесткого крепления между собой представляют единую систему, которая вибрирует синхронно и изолирована от влияния поперечных вибраций от основания 1 с амплитудой порядка 0,1 мкм на частоте работы модулятора 9 на изменение расстояния между резонансным детектором 11 и источником 2, вызванных деформацией изгиба рамки 9 при ее продольном колебательном перемещении вместе с держателем образца 6, апертура резонансного сцинтилляционного детектора 11 не изменяется, что сохраняет условие резонанса и, следовательно, приводит к уменьшению искажения базисной линии спектра. Это подтверждается сравнением мессбауэровских спектров, полученных без поглотителя с использованием заявляемого гамма-резонансного узла (фиг.4), с подвижным поглотителем, но без жесткого крепления держателя детектора 11 с источником 2 (фиг.5), и спектра, полученного при жестком креплении кронштейном 16 держателя 12 детектора 11 с контейнером 4 источника 2 (фиг.6). Как следует из приведенных изображений, на фиг.4 - эффективность регистрации гамма квантов резонансным сцинтилляционным детектором 11 максимальна, на фиг.5 видны осцилляции (разброс ширины линии) и базисная линия спектра искажена, на фиг.6 осцилляции отсутствуют и уменьшен разброс ширины линии в 3 раза, а оставшийся разброс может быть уменьшен статистической обработкой аппаратными средствами. Таким образом, использование заявляемого гамма-резонансного узла в мессбауэровском спектрометре позволяет исключить постоянную ошибку, обусловленную нарушением условий резонанса между резонансным детектором 11 и поглотителем при подвижном держателе образца 6 и неподвижном источнике 2 при вибрации плиты основания 1, повысить эффективность регистрации спектров гамма-резонансного поглощения исследуемых образцов с низким эффектом Мессбауэра, менее 2%, значительно сократить время регистрации спектров от поглотителей с более высоким эффектом Мессбауэра 5-10% и исключить характерные искажения в спектре в виде периодических ложных линий поглощения. Использование высокоселективного быстродействующего резонансного сцинтилляционного детектора 11, имеющего узкую линию поглощения, обуславливает необходимость жесткого сочленения детектора и источника в гамма-резонансном узле и позволяет предельно уменьшить расстояние, до 40 мм, между радионуклидным источником и детектором. Выполнение гамма-резонансного узла в такой «сжатой геометрии» позволило улучшить энергетическое разрешение мессбауэровских спектров, повысить величины наблюдаемых спектров, а также улучшить массогабаритные показатели и условия эксплуатации мессбауэровского спектрометра. Гамма-резонансный узел использован в мессбауэровском спектрометре Ms-1104E, который выпускается малыми партиями в отделе аналитического приборостроения НИИ физики Южного федерального университета.

Источники информации

1. US 3454766, МПК G01J 1/16, дата публикации 08-07-1969.

2. US 3631247, МПК G01T 1/17, G01t 1/36, дата публикации 28-12-1971.

3. SU 1073718А, МПК G01T 1/36, дата публ. 15-02-1984.

4. US 4742340, МПК G08B 13/18, дата публ. 03-05-1988.

5. SU 896692, G01K 1/12, дата публикации 07-01-1982.

4. Resonance Detectors MRD-57 Co (ph), MRD-57 Co (pt), MRD-119 Sn, фиг.В, С, D, E. Промышленный каталог компании VISSEL, DE, http: //www vissel-instruments.de wissenshaftliche electronic GmbH - прототип.

1. Гамма-резонансный узел мессбауэровского спектрометра, содержащий держатель образца и размещенные на основании аналитического блока спектрометра контейнер с источником гамма-излучения и резонансный детектор, снабженные свинцовой защитой, электродинамический модулятор скорости для получения доплеровского смещения энергии гамма-квантов при относительном движении источника и поглотителя, консольно соединенный с рамкой трансмиссии модулятора скорости, и электронный блок резонансного детектора, отличающийся тем, что в качестве резонансного детектора использован сцинтилляционный резонансный детектор, установленный в держателе, который закреплен на основании аналитического блока спектрометра и со стороны входного окна детектора жестко соединен с контейнером источника гамма-излучения кронштейном, который имеет в вертикальной плоскости сечение в форме полуокружности и снабжен по краям двумя симметричными массивными выступами с продольными отверстиями для крепежных элементов, а держатель образца соединен с передней частью вертикальной рамки трансмиссии модулятора скорости.

2. Гамма-резонансный узел мессбауэровского спектрометра по п.1, отличающийся тем, что держатель образца имеет форму пластины с центральным посадочным отверстием для размещения кюветы с исследуемым образцом, по углам которой выполнено четыре отверстия для крепежных элементов соединения с передней частью рамки трансмиссии модулятора скорости.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к аналитическому приборостроению, в частности к ядерной гамма-резонансной спектроскопии, и предназначено для установки и поддержания низкой температуры исследуемого подвижного образца потоком испаренного хладагента в диапазоне температур 85К-315К с точностью 0,2К.

Изобретение относится к системам рентгенофлуоресцентной (РФ) спектроскопии, содержащим и использующим оптические устройства, фокусирующие рентгеновские лучи для формирования возбуждающего потока, фокусируемого на образцах, и монохроматоры для собирания (улавливания) вторичных рентгеновских лучей от образца.

Изобретение относится к устройствам для диагностики плазмы, в частности для измерения энергетического распределения атомов водорода, дейтерия, трития, возникающих в плазме установок токамак (например, в результате перезарядки или рекомбинации).

Изобретение относится к области дозиметрии и спектрометрии ионизирующих излучений, а точнее импульсного электронного и тормозного излучений. .

Изобретение относится к области измерения энергетических спектров ядерных излучений. .

Изобретение относится к области радиоэкологического мониторинга, охране окружающей среды и может быть использовано для определения альфа-излучающих радионуклидов в пробах окружающей среды, в частности для альфа-спектрометрического определения изотопных отношений 240Pu и 239Pu, 238Pu и 241Am, 235U и 236U.

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к измерениям технологических поперечных параметров слоистой микронной структуры (толщина структуры порядка нескольких микрон), содержащей перемежающиеся слои пассивного (нерадиоактивного) и активного (альфа-радиоактивного) материала (локальные толщины, распределение по глубине альфа-радиоактивного материала).

Изобретение относится к экспериментальной области ядерной физики, радиационной и ускорительной техники и может быть использовано для определения энергетических характеристик пучка, тормозных характеристик поглотителя, для изучения динамики формирования и накопления радиационного и объемного заряда в диэлектриках.

Изобретение относится к экспериментальным областям ядерной физики и медицины, радиационной и ускорительной техники и может быть использовано для определения энергетических характеристик пучка, тормозных характеристик поглотителя, для изучения динамики формирования и накопления радиационного объемного заряда в диэлектриках, распределения остановок заряженных частиц в тканеэквивалентном фантоме.

Изобретение относится к портативным рентгеновским детекторным устройствам, а именно к устройству (10) со средством амортизации удара

Изобретение относится к области ядерной электроники, точнее к спектрометрам ионизирующих излучений с детекторами без внутреннего усиления, где сильно влияние электронного шума на энергетическое разрешение

Изобретение относится к способу спектроскопии электромагнитной волны/пучка частиц и прибору для спектроскопии электромагнитной волны/пучка частиц

Изобретение относится к системе обнаружения радиации, используя многоканальный спектрометр, и к способу, используемому для этой цели, в частности изобретение относится к системе для обнаружения радиоактивных материалов

Изобретение относится к области дозиметрии и спектрометрии ионизирующих излучений. Способ включает следующие процессы: сначала определяют мощность поглощенной дозы, при этом в качестве детектора сопровождения используют детектор с диэлектрическим рассеивателем, выполненным в виде плоской экранированной системы конденсаторного типа с однородным твердым диэлектриком, причем поперечный размер детектора выбирают размером, соответствующим или превышающим поперечный размер исследуемого образца, измеряют изменения напряжения U(t) на обкладках конденсатора детектора сопровождения в течение импульса ионизирующего излучения, после чего при заранее известных или рассчитанных чувствительностях к ионизирующему излучению образца исследуемого материала K и прилегающего к нему детектора сопровождения S определяют мощность поглощенной дозы в исследуемом образце P(t) по следующей зависимости: P ( t ) = U ( t ) ⋅ K S , после чего интегрированием по времени воздействия вычисляют поглощенную дозу в исследуемом образце, являющуюся параметром ионизирующего воздействия. Технический результат - расширение возможности применения, снижение погрешности измерения характеристик поля импульсного ионизирующего излучения. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области ядерной электроники, а именно к амплитудным спектрометрам ионизирующего излучения. Формирователь сигналов амплитудного спектрометра ионизирующего излучения содержит фильтр для максимизации отношения сигнал-шум, вход которого является входом формирователя сигналов, амплитудный дискриминатор и первый пиковый детектор, входы которых подключены к выходу фильтра для максимизации отношения сигнал-шум, высокочастотный полосовой фильтр, вход которого подключен ко входу формирователя сигналов, и временной дискриминатор, вход которого подключен к выходу высокочастотного полосового фильтра, при этом в него введены быстродействующий пиковый детектор, двухканальный мультиплексор и инспектор наложений, причем вход быстродействующего пикового детектора подключен к выходу высокочастотного полосового фильтра, выход быстродействующего пикового детектора подключен к первому входу двухканального мультиплексора, а второй вход двухканального мультиплексора подключен к выходу первого пикового детектора, входы управления обоих пиковых детекторов и двухканального мультиплексора подключены к соответствующим выходам инспектора наложений, два входа которого подключены к выходам временного и амплитудного дискриминаторов, а выход двухканального мультиплексора является выходом формирователя сигналов. Технический результат - повышение его пропускной способности устройства. 6 ил.

Использование: устройство для измерения энергии мягкого рентгеновского излучения в нескольких спектральных диапазонах. Сущность изобретения заключается в том, что устройство для измерения энергии мягкого рентгеновского излучения в нескольких спектральных диапазонах содержит, по крайней мере, два чувствительных к излучению элемента, соединенных с источником питания, а также средство выбора спектрального диапазона, при этом в качестве чувствительных к излучению элементов использованы термочувствительные элементы, а средство выбора спектрального диапазона определяется подбором толщины и материала термочувствительного элемента из условия поглощения излучения в различных спектральных диапазонах, при этом подобранные термочувствительные элементы установлены с возможностью перекрытия всего спектрального диапазона. Технический результат: обеспечение возможности создания устройства, характеризующегося упрощенной конструкцией и компактностью. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области аналитического приборостроения и касается спектрометра для вакуумного ультрафиолетового (ВУФ) и мягкого рентгеновского (MP) диапазона. Спектрометр включает в себя входную щель, вогнутую дифракционную решетку скользящего падения, регистратор изображения со стробируемым МКП детектором, люминесцентный экран, внешний электрод и импульсный генератор. МКП детектор включает в себя микроканальную пластину, на входной стороне которой формируется спектр отраженного от вогнутой дифракционной решетки излучения. Внешний электрод установлен напротив входной стороны микроканальной пластины. Люминесцентный экран установлен напротив выходной стороны МКП. Импульсный генератор вырабатывает стробирующие импульсы электрического напряжения между электродом входной стороны МКП и электродом люминесцентного экрана, а также импульсы напряжения между внешним электродом и электродом входной стороны МКП. Технический результат заключается в повышении чувствительности, снижении уровня шума, расширении динамического диапазона измерений и увеличении временного и спектрального разрешения. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к гамма-спектрометрам с неорганическими сцинтилляторами, имеющими зависимость световыхода от энергии образованных в них гамма-квантами вторичных электронов. Способ улучшения энергетического разрешения сцинтилляционного гамма-спектрометра включает преобразование с помощью фотосенсора образуемых гамма-квантами в неорганическом сцинтилляторе световых вспышек в пропорциональные им электрические импульсы, обработку этих импульсов в спектрометрическом тракте, обеспечивающую измерение неискаженных наложениями параметров импульсов пропорциональных энергии сцинтилляционных вспышек и формирование в электронной памяти спектрометра аппаратурного спектра, при этом гамма-кванты регистрируют сборкой из нескольких оптически изолированных между собой сцинтилляторов с индивидуальными фотосенсорами, при этом размеры сцинтилляторов, входящих в сборку, выбирают настолько малыми, чтобы образуемые первичными гамма-квантами вторичные гамма-кванты не поглощались в данном сцинтилляторе, а преимущественно покидали его объем и детектировались другими, соседними сцинтилляторами, составляющими сборку, причем импульсы, обусловленные однократным взаимодействием гамма-квантов со сцинтилляторами в сборке, используют для формирования аппаратурного спектра, а те, которые возникли одновременно на выходах двух и более фотосенсоров, соответствующих соседним сцинтилляторам, исключают из процесса формирования аппаратурного спектра. Технический результат - повышение разрешающей способности сцинтилляционного гамма-спектрометра. 1 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к сцинтилляционным спектрометрам ионизирующих излучений. Сущность изобретения заключается в том, что сцинтилляционные сигналы и лавинные шумовые импульсы с выхода кремниевого фотоумножителя, прежде чем они попадут на интегратор сцинтилляционных импульсов, разветвляют в основной и вспомогательный каналы и при этом во вспомогательном канале, пользуясь значительным, не менее чем 10-кратным отличием в длительностях сцинтилляционных и лавинных шумовых импульсов, производят укорачивание сцинтилляционных импульсов до длительности, соизмеримой с длительностью исходных лавинных шумовых импульсов, а затем, с помощью нелинейных или время-вариантных преобразований, выделяют модифицированные шумовые импульсы, масштабируют их таким образом, чтобы их площади соответствовали площадям исходных лавинных шумовых импульсов, и подают их на суммирование со сцинтилляционными сигналами и лавинными шумовыми импульсами первого канала с полярностью, противоположной полярности лавинных шумовых импульсов в основном канале, после чего полученный аддитивный поток сцинтилляционных сигналов и лавинных шумовых импульсов из основного канала и модифицированных шумовых импульсов вспомогательного каналов подают на вход интегратора сцинтилляционных сигналов, где происходит окончательная попарная компенсация лавинных шумовых импульсов, прошедших по обоим каналам. Технический результат - повышение эффективности сбора света со сцинтилляционных кристаллов. 3 ил.

Изобретение относится к ядерной гамма-резонансной спектроскопии, в частности к мессбауэровским спектрометрам с неподвижным исследуемым образцом

Наверх