Способ улучшения энергетического разрешения сцинтилляционного гамма-спектрометра

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.

 

Настоящее изобретение относится к области спектрометров ионизирующих излучений, точнее к сцинтилляционным спектрометрам гамма-излучения с неорганическими сцинтилляторами, для которых характерна достаточно сильная зависимость предельно достигаемого энергетического разрешения от размеров применяемого сцинтиллятора.

Типичный сцинтилляционный спектрометр энергий содержит (фиг. 1) неорганический сцинтиллятор, оптически сочлененный с ним фотосенсор (PhS), образующие детектор 1; зарядочувствительный предусилитель 2 или резистор нагрузки 3 и процессор детекторных импульсов 4. Сцинтиллятор служит для преобразования энергии поглощенных в нем гамма-квантов в световые вспышки пропорциональной интенсивности. PhS, в качестве которого чаще всего применяют вакуумный фотоэлектронный умножитель, преобразует световые вспышки в пропорциональные импульсы тока. Зарядочувствительный предусилитель, являющийся по сути интегратором, преобразует импульсы тока фотосенсора в экспоненциальные импульсы напряжения с постоянной времени спада τPA≥50µs и временем нарастания Tr, определяемым длительностью импульса тока PhS. Процессор детекторных импульсов выполняет функции усиления; формирования детекторных импульсов с амплитудой, пропорциональной площади импульса тока на аноде фотоумножителя (а значит, и энергии кванта); стабилизации базовой линии спектрометра, инспекции и режекции наложенных во времени сигналов, преобразования амплитуд сформированных импульсов в цифровой код и передачу этих кодов в устройство накопления, обработки и визуализации спектров (обычно это какой-либо персональный компьютер, но может быть и специализированный микропроцессор).

Современные фотоумножители, вакуумные и кремниевые (SiPM), характеризуются высоким коэффициентом усиления Gphe числа образованных в материале фотокатода светом фотоэлектронов (Gphe=105÷5×106). Поэтому принципиальной необходимости применения зарядочувствительного предусилителя, который с детекторами без внутреннего усиления обеспечивает минимизацию вносимых электронным трактом шумов, здесь нет [Акимов Ю.К. Фотонные методы регистрации излучений. Дубна: ОИЯИ, 2014 г. 323 с.]. В ряде случаев ограничиваются простой резистивной нагрузкой на аноде РМТ, обычно это 50 Ω для согласования с кабелем [Belousov М.Р. и др. Портативный сцинтилляционный гамма-спектрометр СТАРК-01. Аналитика и контроль. V. 15 (2011). №4. Р. 429-438; Belousov М.Р. et al. Scintillation spectrometer SBL-1 for the x-ray densitometer of radioactive technological solutions. Analytics and Control V. 17 (2013) №1, P. 21-26].

Важнейшими показателями качества сцинтилляционного гамма-спектрометра, определяющими его применимость для решения тех или иных задач, являются энергетическое разрешение (η) и эффективность регистрации γ-излучения (ε). И тот и другой показатели зависят в первую очередь от материала сцинтилляционного кристалла и его размеров.

Типичный аппаратурный, полученный при регистрации сцинтилляционным γ-спектрометром излучения источника, испускающего γ-кванты одной энергии, приведен на фиг. 2.

В этом спектре есть две характерные области. Выделенный штриховкой пик имеет форму, близкую к гауссовой, и обусловлен полным поглощением в сцинтилляторе γ-квантов. Положение на оси энергий центра тяжести этого пика соответствует энергии испускаемых радиоактивным источником γ-квантов. Конечная ширина пика обусловлена флуктуациями числа фотонов света, образованных поглощенными в сцинтилляторе γ-квантами.

Непрерывное распределение слева от пика полного поглощения называют комптоновским континуумом. Этот континуум обусловлен вылетом за пределы сцинтилляционного кристалла части вторичных (комптоновских) γ-квантов. Полное число отсчетов в спектре за время экспозиции соответствует полному числу зарегистрированных γ-квантов, а полное число отсчетов в спектре, деленное на время экспозиции, дает интенсивность регистрации излучения.

Как хорошо известно [Knoll G.F. // Radiation Detection and Measurement. 3-rd Edition. John Wiley & Sons, Inc. 802 p.], при энергии γ-квантов более 1022KeV возможно взаимодействие их с веществом детектора в соответствии с эффектом образования пар. Типичный аппаратурный спектр в этом случае выглядит, как на фиг. 3, где помимо пика полного поглощения присутствуют еще два пика с энергиями, меньшими на 511 и 1022KeV.

Независимо от механизма взаимодействия зарегистрированных γ-квантов с веществом сцинтиллятора (полное поглощение, комптоновское рассеяние или эффект образования пар) сцинтилляции вызываются образующимися при поглощении γ-квантов электронами.

В практике сцинтилляционной спектрометрии хорошо известен феномен ухудшения энергетического разрешения с ростом размеров сцинтилляционного кристалла даже при условии обеспечения полного сбора фотосенсором образуемых излучением фотонов света. Причина кроется в существовании практически для всех сцинтилляторов нежелательной зависимости световыхода (Light Yield - LY) от энергии образующихся электронов. LY имеет размерность [число фотонов света/1MeV поглощенной энергии γ-квантов]. Характер этих зависимостей для ряда популярных сцинтилляторов приведен на фиг. 4 [W. Mengesha et al. Light Yield Nonproportionality of CsI(Tl), CsI(Na) and YAP. IEEE Trans. on Nucl. Sci. V. 45, №3, 1998, р. 456-461]. Из данных фиг. 4 понятно, что LY отнюдь не является константой для данного сцинтиллятора.

В тех случаях, когда γ-кванты поглощаются не сразу, в результате фотоэффекта с передачей всей своей энергии ионизационным электронам, а лишь после комптоновского рассеяния или эффекта образования пар, энергии поглощенных квантов в конечном итоге все-таки передается электронам, но образуются несколько групп электронов со своими энергиями и тогда проявляются зависимости, показанные на фиг. 4. В результате число образованных в сцинтилляторе фотонов света при поглощении строго моноэнергетичных γ-квантов зависит от того, по каким механизмам происходили поглощения. Заметим, что главная составляющая относительного энергетического разрешения, а именно статистическая составляющая, обратно пропорциональна корню квадратному из числа образованных фотонов света. Следовательно, в силу непостоянства LY происходит дополнительное уширение пика полного поглощения. На фиг. 5 [Knoll G.F. // Radiation Detection and Measurement. 3-rd Edition. John Wiley & Sons, Inc. 802 p.] графически показаны сценарии взаимодействия γ-квантов с веществом сцинтиллятора очень больших размеров, когда все вторичные γ-кванты не покидают объем сцинтилляционного кристалла и в конечном итоге передают всю свою энергию электронам, которые, в свою очередь, вызывают образование сцинтилляционных вспышек.

К настоящему времени в мировой литературе, где рассматриваются проблемы создания и применения сцинтилляционных детекторов и спектрометров, не содержится сведений о способах или устройствах, которые бы уменьшали дополнительное уширение пиков аппаратурного спектра, вызванное зависимостью световыхода сцинтилляторов от энергии вторичных электронов и многостадийностью передачи им γ-квантами всей своей (т.е. полной) энергии.

Задачей изобретения является создание способа улучшения энергетического разрешения сцинтилляционного гамма-спектрометра, основанного на том, что в сцинтилляционных кристаллах малых размеров вероятность многостадийной передачи полной энергии γ-квантов вторичным электронам может быть пренебрежимо малой.

Указанная задача решается тем, что 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 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. Таким образом, создается детектор любого большого объема с разрешающей способностью, соответствующей детекторам малых размеров.

Реализация способа показана на фиг. 6, где приведена одна из возможных структурных схем с детектором 1, содержащим, например, 9 оптически изолированных неорганических сцинтилляционных кристаллов, поименованных "Сцинтиллятор1÷Сцинтиллятор9" с индивидуальными кремниевыми фотосенсорами (SiPS), например кремниевыми фотоумножителями (SiPM). Выход каждого из фотосенсоров соединен со своим входом аналогового сумматора 6- и 9-канальной схемы таймирования (схемы хронирования) сигналов 5. Каждый из элементов таймирования (Т1÷T9) в ответ на входные импульсы от фотосенсоров выдает стандартизованные по длительности короткие логические импульсы, "привязанные" к моменту появления аналоговых входных импульсов. Выходы 9-канальной схемы таймирования соединены с одноименными входами 9-канальной схемы совпадений 7. Логика работы схемы совпадений 7 отличается от стандартной. Сигнал на ее выходе образуется при одновременном появлении импульсов на двух ее и более входах, а не обязательно всех девяти. Выходной сигнал схемы совпадений 7 призван сигнализировать о том, что произошло рассеяние γ-кванта внутри одного из сцинтилляторов, и, соответственно, о необходимости запрета измерения амплитуд всех возникших одновременно импульсов. Одновибратор 8, включенный между выходом схемы совпадений 7 и входом "запрет" стандартного процессора 4 спектрометрических импульсов, необходим для предотвращения преждевременного прихода запрещающего импульса.

Аналоговый сумматор 6 выполняет роль пассивного, т.е. времяинвариантного, коммутатора и может быть выполнен просто на резисторах.

Стандартный процессор детекторных импульсов 4 может ничем не отличаться от применяемых с обычными сцинтилляционными детекторами. Он выполняет функции усиления детекторных импульсов, формирования их с целью увеличения отношения сигнал/шум, стабилизации базовой линии спектрометра, режекции наложенных во времени импульсов, преобразования амплитуд импульсов в цифровой код, формирование аппаратурного спектра и передачи его в персональный или иной компьютер для последующей обработки.

На фиг. 7 показаны две характерные ситуации, иллюстрирующие функционирование спектрометра. Пусть в t=t1 возник импульс на выходе фотосенсора SiPS1. Поскольку на остальных фотосенсорах сигналов нет, то сигнал запрета не вырабатывается, этот импульс стандартным образом обрабатывается процессором спектрометрических импульсов.

Пусть в t=t2 сигналы возникают на выходах 5-го и 6-го фотосенсоров например. Это означает, что либо в 5-м, либо в 6-м сцинтилляторе произошло неупругое рассеяние γ-кванта и рассеянный γ-квант был зарегистрирован соседним сцинтиллятором (6-м или 5-м). Схема совпадения срабатывает, одновибратором вырабатывается запрещающий импульс и кодирования суммарного импульса с двух сцинтилляторов не происходит. Аналогичные операции происходят в случае одновременного срабатывания большего числа фотосенсоров.

Возможна более совершенная реализация способа. При относительно небольшом числе сцинтилляционных кристаллов в сборке, как на фиг. 6, вылетающие из ряда кристаллов рассеянные γ-кванты никак не фиксируются. Так для сцинтилляторов №1, 3, 7, 9 возможен вылет через две боковые грани, а для сцинтилляторов №2, 4, 6, 8 - через одну. Эффективность регистрации рассеянных γ-квантов можно значительно увеличить, окружив сборку из неорганических сцинтилляционных кристаллов защитным экраном из пластин дешевого органического сцинтиллятора, снабдив упомянутые сцинтилляционные пластины своими фотосенсорами, подключенными только к схеме совпадений (но не к аналоговому сумматору). При этом пластины из органического сцинтиллятора могут находиться между собой в оптическом контакте, но должны быть оптически изолированными от неорганических сцинтилляторов в сборке. Схема совпадений в этом случае должна иметь на 4 входа больше, т.е. она должна быть 13-входовой. Никакой проблемы это не составляет. Органические сцинтилляторы обладают меньше, чем неорганические, эффективностью регистрации γ-излучения из-за меньших плотности и эффективного порядкового номера Zeff. В данном их применении это является скорее достоинством, чем недостатком. Дело в том, что защитный органический сцинтиллятор более прозрачен для γ-квантов, приходящих снаружи сцинтилляционной сборки, чем для рассеянных в неорганических сцинтилляторах сборки, поскольку энергия неупруго рассеянных (комптоновских и аннигиляционных) всегда ниже, чем у первичных, а вероятность взаимодействия γ-кванта с легкими веществами тем выше, чем ниже его энергия.

Технический результат применения заявляемого способа улучшения энергетического разрешения сцинтилляционного гамма-спектрометра состоит в том, что снимается противоречие между стремлением к высокой эффективности регистрации γ-излучения, определяемой для данного материала кристалла его размерами, и стремлением к достижению предельно высокой разрешающей способностью, достигаемой со сцинтилляторами малых размеров. Указанное противоречие снимается путем создания детектора требуемого объема в виде матрицы из оптически изолированных сцинтилляционных кристаллов небольших размеров с обеспечением запрета регистрации возникающих в малых кристаллах вторичных гамма-квантов соседними элементами матрицы и с защитным органическим сцинтиллятором.

Перечень фигур

Фиг. 1 Типовая структура сцинтилляционного γ-спектрометра.

Фиг. 2. Типичный аппаратурный спектр одиночной γ-линии, полученный со сцинтилляционным детектором средних размеров при Еγ≤2m0C2=1022 кэВ. Сплошное распределение обусловлено вылетом за пределы кристалла рассеянного (комптоновского) гамма-кванта.

Фиг. 3. Типичный аппаратурный спектр одиночной γ-линии при Еγ≥2m0C2=1022 кэВ, полученный со сцинтилляционным детектором средних размеров. m0C2 - энергия покоя электрона; Single escape peak и Double escape peak - пики, обусловленные вылетом одного и двух аннигиляционных электронов, соответственно; Multiple Compton events - множественные комптоновские события.

Фиг. 4. Зависимость световыхода некоторых сцинтилляторов в функции от энергии образованных γ-излучением электронов. Световыход дан в относительных единицах, нормировка на единицу выполнена для всех сцинтилляторов при энергии электронов 400 кэВ.

Фиг. 5. Гипотетический случай сцинтиллятора столь больших размеров, что все вторичные γ-кванты полностью поглощаются в его объеме.

Фиг. 6. Одна из простейших реализаций способа. Детектор содержит 9 оптически изолированных сцинтилляционных кристаллов.

Фиг. 7. Временные диаграммы одной из реализаций спектрометра.

1. Способ улучшения энергетического разрешения сцинтилляционного гамма-спектрометра, включающий 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, отличающийся тем, что 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.

2. Способ улучшения энергетического разрешения сцинтилляционного гамма-спектрометра по п. 1, отличающийся тем, что сборку из неорганических сцинтилляторов окружают оптически изолированным от нее защитным, например органическим, сцинтиллятором со своими фотосенсорами, при этом сигналы с фотосенсоров защитного сцинтиллятора, возникшие одновременно с сигналом от одного или нескольких фотосенсоров рабочих сцинтилляторов, входящих в сборку, используют для запрета регистрации последних.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области аналитического приборостроения и касается спектрометра для вакуумного ультрафиолетового (ВУФ) и мягкого рентгеновского (MP) диапазона.

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.

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.

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.

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 способу спектроскопии электромагнитной волны/пучка частиц и прибору для спектроскопии электромагнитной волны/пучка частиц. .

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

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

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 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 области плотностного каротажа. Сущность изобретения заключается в том, что гистограмма включает в себя множество каналов, которые имеют соответствующие номера каналов, с номером первого канала, представляющим первый пик, который ассоциируется с известной энергией (EA) первого пика. Номер второго канала, представляющий второй пик, который ассоциирован с известной энергией (EB) второго пика. Система уравнений, включающая в себя первое уравнение и второе уравнение, которые решаются для шкалы энергии, k, и нулевого смещения, E0. Из этого получается функция, которая используется для идентификации признаков в гистограмме. Технический результат – повышение точности стабилизации спектра. 3 н. и 15 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к области сцинтилляционных γ-спектрометров, точнее к спектрометрам энергий на основе сцинтилляторов NaI:Tl, CsI:Tl, CsI:Na, LaCl3:Ce и других, характеризующихся многокомпонентными световыми вспышками с сильной зависимостью постоянных времени высвечивания от температуры кристалла. Для исключения влияния упомянутой зависимости на быстродействие спектрометра в широком температурном диапазоне в состав спектрометра, процессор детекторных импульсов которого может содержать схему укорачивания с компенсацией полюса нулем, вводятся дополнительные аналогичные схемы укорачивания с постоянными времени со стороны входов попарно равными постоянным времени подлежащих укорачиванию экспоненциальных составляющих первичного электрического импульса на выходе оптически сочлененного со сцинтиллятором фотосенсора, при этом постоянные времени со стороны выходов упомянутых схем выбираются большими, чем постоянная времени спада ближайшей более быстрой компоненты для предотвращения образования выброса противоположной полярности, а постоянные времени со стороны входа схем укорачивания, настроенных на экспоненциальные компоненты первичного сигнала, автоматически изменяются при изменении рабочей температуры в соответствии с законами температурного изменения компонент высвечивания сцинтиллятора. 13 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.

Наверх