Твердотельная детектирующая система

 

< t F Сс н

:, 1 т /,, с=в,;. тч,...

И С А Н И h (сс) свсаз

О Л

Союз Советских

Социалистических

Уеспубпик

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Зависимое от авт. свидетельства(22) Заявлено 05.07.72 (21) 1805462/26-25 (51) М. Кл. Q 014 1/202

g 0r< 15/00 с присоединением заявки %в

Государственный камитет

Свввтв Министрав СССР пв делам изебретеиий и открытий (32) Приоритет—

Опубликовано 05.11.74. Бюллетень № 41

Дата опубликования описания 1-04 75 (53) УДК 539.1.074 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. H. Дрьггин, Е, Л. Столярова и В.В. Сал1едов (71) Заявитель Московский ордена TDjjpoBQI o Красного Знамени llнжелерно-физн H ë..rtl:11 институт (54) ТВЕРДОТЕЛЬНАЯ ДЕТЕКТИРУ10ШАЯ CHCTEi4A

Изобретение относится к детектируюшим системам истиц и может применяться для спекрол1етрии частиц высоких энергий на фоне сопутствующих излучений.

Известны детектируюшие систелсы, состоящие из пролетного детектора и детектора полной энергии.

Недостаткал|и устройств такого тина являются: ограниченность диапазона регистрации излучений высоких энергий в случае применения в качестве детектора полной энергии полупроводникового детектора; применение в качестве пролетного детектора и детектора полной энергт|и систем, состоящих из сцинтинляторов и фотоумножителей, )g

Эксплуатация этих систем затруднена изза их громоздкости, необходимости использовать источники высокого напряжения с большим коэффициентом стабильности, чувcTBBTeJlhIIocTII к механическим и электромагнитным нестабильностям, к ориентации внешних магнитных полей, вшсяния температуры.

Бень изобретения заключается в создании компактной твердотельной детектирую- Q5 шей системы, имею цей, в отличие от полупроводниковых детекторов, более широкий энергетический диапазон регистрируемых излучений и позволяющей, в отличие от системы сцинтиллятор — фотоу множитель расширить область прилсенения детектируюших систем.

Поставленная цель достигается бнатодаря тому, что в качестве детектора полной энергии используется сцинтилляционный кристалл, находящийся в оптическом контактЕ С rIPOJielÍÛÌ ПОЛУПРОВОДННКоВЫМ ДетЕКтором. 11ронетный детектор одновременно выполняет функции детектора заряженных частиц и детектора фотонов сцинтилляций.

На чертсt же с .хемати чески покссзана IIptlg нат немая детектируюшая систем».

Она состоит из пролетного детектора 1, сцинтишицсншного кристалла 2, отражателя 3.

Тяжелые заряженные частицы прс>ходят через иролетный детектор, теряют н нем часть элер|ни и rrol нощаются в сцинтилняторе.

418163

Смазь

8b/õää

Составитель А.Валатиов

Редакто Т.ОРловскаЯ р Техреп Т урилко КоРректоР Н.Лебедева

Заказ

Тираж 679 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 113035, Раушская наб., 4

Предприятие «Патент», Москва, Г-59, Бережковская паб., 24

На выходе системы возникает два разделенных во времени импульса: быстрыйв результате прохождения заряженной частицы через пролетный детектор, и медленный — от световых фотонов сцинтилляций..;, Разделение быстрого и медленного импульсов можно осуществить обычными ме-, тодами электроники. Время нарастания быстрого импульса для пролетных детектоpos, толщина чувствительного слоя которых:,10 достигает 100 мкм, не превышает 20нсек, а время нарастания медленного импульса определяется временем высвечивания сцинтиллятора и составляет, например, для кристалла Q$) (Tt) 1,3 мксек, поэтому разде- 15 ление таких импульсов не вызывает трудностей. При прохождении -квантов и других слабоионизирующих излучений потери энергии в пролетном детекторе малы, в

; результате на выходе системы возникает импульс, время нарастания которого опреде, ляется временем высвечивания используемого сцт нтиллятора.

Наличие .на выходе пролетного детектора в случае регистрации слабоиоциэирующего излучения одного импульса, а в случае ре; гистрации тяжелых заряженных частиц ,двух импульсов позволяет разделять слабо ионизируюшие излучения и тяжелые заряженные частицы. Так как в случае регистра. ции тяжелых заряженный частиц величина быстрого импульса зависит от массы и заряда частицы, то это обстоятельство позволяет идентифицировать заряженные частицы е

Для полного сбора света в чувствительном. объеме пролетного детектора поверхность последнего, находящаяся в оптическом контакте с кристаллом, просветляется. Оптический контакт осуществляется с помощью 4О оптической смазки. Поверхность сцинтилляторя эа исключением той ее части, которая находится в оптическом контакте с пролетным детектором, покрыта веществом с высоким коэффициентом отражения.

В результате реализации изобретения получают компактную твердотельную систему с широким диапазоном регистрируемых энергий, позволяющую выделить желаемую компоненту на фоне сопутствующих иэлучеHHH

Для питания детектора не требуются . источники высокого напряжения. Амплитуда сигнала в широком диапазоне не зависит от окружающей температуры, колебаний напряжения смещения, магнитных полей и динамических перегрузок.

Предмет изобретения

Твердотельная детектирующая система, состоящая из детектора полной. энергии и полупроводникового детектора, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью расширения энергетического диапазона регистрируемых излучений и выделений его компонент на фоне сопутствующих, детектор полной энергии выполнен в виде сцинтилляционного кристалла, находящегося в оптическом контакте с полупроводниковым детектором, служащим детектором заряженных частиц и детектором фотонов сцинтилляций.