Газоразрядный электролюминесцентный детектор ионизирующего излучения

Авторы патента:

ГОГАНОВ Д.А.

КОМЯК Н.И.

ЭЛЬКИНД В.Б.

ШУЛЬЦ А.А.

H01J47G01T1/20 -

О П И С А Н И Е п»833!64

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Сецналистнческнх

Реслублнк (61) Дополнительное к авт. свид-вувЂ” (22) Заявлено 10.03.75 (21) 2112309125 с присоединением заявкивЂ” (23) ПриоритетвЂ” (51) М Кл з Н 0,1 J 47(00

G01 Т 1/20

Гюсударстееннык комитет

СССР пе делам изобретений н открытий (43) Опубликовано 07.03.82. Бюллетень № 9 (53) УДК 539.1.074 (088.8) (45) Дата опубликования описания 07.03.82 (72) Авторы изобретения Д. А. Гоганов, Н. И. Комяк, В. Б. Элькинд и A. А. 111ульц (7,1) Заявитель (54) ГАЗОРАЗРЯДНЫЙ ЭЛЕКТРОЛЮМИНЕСЦЕНТНЫЙ

ДЕТЕКТОР ИОНИЗИРУЮЩЕГО ИЗЛУЧЕНИЯ

Изобретение ютносится,к электротехнике, в частнюспи к элекприческим газоразрядным,приборам, и может:быть,использовано для репистрации нои|изирующего излучен ия в приборах радиационной техники.

Известны газовые цронорциональные ацинтилляционные детекторы,:используемые для;регистрации и спектрометри и низкюэнергетичеокогю ионизирующего нзлучеяия, iB которых излучение в газовом объеме производит первичную июиизацию с образован нем электронов IH ионов, ускю|ряемых под действием элекпрнческого поля и возбуждающих электролюм инесценцию газа.

Импульс света, образующийся в результате электролюминвоценпии, регистрируется фотон,риемн иком 1, 2, 3 и 41.

Наиболее близким техническим решением,к предлагаемому является газоразрядный электролюминесцентный детектор, состоящий из тазонаполнвн ного цилиндрического ко рпуса с торцовым расположением входного и выходного окан, параллельно которым, расположены два элекпрода в виде сеток, прозрачных для электронов и света. Электроды делят;рабооий объем детектора на две функциональные части: зону поглощения ион изирующепо излучення, ограниченную катодом, однювремевню являющимся входным юкном, я аервым сетчатым электродом; зону электролюминесценции, ограниченную двумя сетчатым1и электродами, из которых второй является анодом. За анодом расположено выходное окно,,в оптическом контакте с которым находится фотоприемник вЂ” фотоэлектронный у-множитель (5), Недостатками, известных устройств являются ограничения в размере входного окна, низкая эффективность регистрации и ухудшение энергетического разрешения для ,высокоэнергетического излучения.

Целью изобретения является повышеосие чувствительности, а также повышение

15,разрешающей способности и эффективности регистрации в высокоэнергетической части спектра излучения.

Цель достигается введением в устройство.электронно-отклоняющей системы, обра20 зующей со вместно с электродам и детектора электронно-фокусирующую систему.

Дополнительно входное;и выходное юкна детектора могут быть расположены в лерпендикулярных плоскостях.

25 На фланг. 1 показан детектор .с электронно-фокуоирующей системой, позволяющей повысить чувствительность; iHB фиг. 2 вЂ” детектор, повьошающий эффективность регистрации и разрешающую способность в высокоэнергетической части спектра.

533164

Детектор (фиг. 1) содержит цилиндр ический кор пус 1, выполненный из вакуум.но-технического материала (например, из стекла, металла),в вакуумно-плотном исполнен ии. На одном товарце корлуса ра сположено входное окно 2, п розрачное для регистр и руемого иониз ирую щего излучения (из бериллия, алюминия, металлизированIHoH органической пленки). Входное . окно однов ременно я|вляется одним из электродов детектора. На другом торце,расположено выходное окко 3, прозрачное для электролюминесцентного излучения, (например,,из кварцевого стекла). Окно 3 находится в QIIToè÷åñêîì,êoíòàêòå с фото приемнико.,I 4. Входное окно может иметь размеры, большие по сравнению c,âûõîäíûì

Окном. Для увеличения эффективлоспи оветосбора внутренняя |поверхность кор пуса и входного окна может быть покрыта светоотражателем (например, окисью мапния) .

Внутрь корпуса детектора IB зону 5 поглощения.. ионизирующего излучения помещена электронно-отклоняющая система 6, выполненная,,на пр имер, в в иде иолеобразучощего тонко|го металлического цилиндра.

Отклоняющая система может быть выполнена также в виде кольцевого магнита, pаспОлО?квннОГО oHapI ?IIH кор пуca детектора, Плоский электрод 7 совместно с входным окном 2 (электродом) и электронноотклоняющей системой 6 образуют электронно-фокусирующую систему детектора.

Электрод 7 выполнен из материала с больжим коэффициентом,прапускания электроeoIB (например, танюй плоской металлической сетки). Одновременно электрод 7 соВместно с пласкопараллельным электродом

8 служит для фо рми рова н ия IB электро IIoминесцентной,зоне 9 однородного элекпрического поля. Электрод 8 выполнен из материала с большим,коэффициентом пропуска,ния электролюминесцентного излучения, (например, .из тонкой металлической сетки, электропроводящего стекла, тонкого металлизированного слоя, нанесенного на внутреннюю поверхность выходного окна).

Внутренний объем камеры детектора заполнен инертным газом (нааример, ксеноном), либо смесью газав, имеющих .максимальный выход электролюми несценци и и достаточно эффективно поглощающих:ион изиругащее излучен ие. Если спектр излучения электролюминесценции не совпадает с областью спектральной чувствительности фотоприемника, то IHa внутреннюю поверхность,к0рпуса:и электродав 7 и 8 наносится TOIKKBH аленка светспреобразователя (на пр имер, P-ыватерфен ил, вольф рамат кальция) . Репистри(руемое детектором,ионизирующее излучение, например мягкое рентгеновское и|злучение, попадает внутрь детектора через входное окно .в зону поглощеHIHH и производит ионизацию газа с об,разован ием первичных электронов и HOIHQB.

Образовавшиеся в разных местах вдоль плоскости входного окна электроны попадают в электрическое, поле электронно-фокусирло щей системы, фокусируются,в узкий пучок iH направляются в один и тот же участок зоны 9 электролю; н.-:ccueuuии.

Электронно-фокусирующая система позволяет также располо|жить вхо.вЂ”,ное окно !

5 детектора перпендикулярно выходному окну (фиг. 2). При этом оказывается возможной регистрация более |высокоэнергетического излучения с высоким энергетическим разрешен нем.

Формула изооретения

l. Газоразрядный электролюминесцентный детектор ионизирующего излучения,,имеющий газонаполненный коргус,;входное окно, прозрачное для ионизирующего излучения, систему электродов, образуюгцих в обьеме детектора зону поглощения ионизиЗО ручощего .излучения и зону элекгролюминесценц ии, и выходное о|зно, находягцееся в оптическом контакте с фотоприемником, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности, детектор снабз ?кен электронно-отклон яющей системой, образующей coIBMecTHQ с электродами детектора электронно-фокусирую:цу|о систему.

2. ДетекторIIIO п. 1, отличающийся

4О тем, что, с целью повышен ия энергетической разрешающей способности и эффективности perHcTpazIIHIH в высокоэнергетической части спектра излучения, входное и выходное окно детектора расположено в

45 перпендикуляр ных плоскостях.

Источники и нформа ц и и, пр инятые во внимание п ри экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР

so ¹ 446009, кл. G 01 Т 1/205, 11.07.72.

2. Патент Фр апцн и № 1401288, кл.

G 01 п, 1963.

3. А. I. P. L. Policarbo et аl «Nucl

Instrum and Methods», 118, 1974, Ip. 221-226.

55 4. Гаванов Д. A. и др. Апиаратура и,методы рентгеновского анализа, 1974,;выл.

XI V.

5. Н. Е. Palmer and L. A. Bruby «Nucl.

Instrum. and MethIods», 1974,,р, 116, № 3.