Способ определения эффективного показателя поглощения (эпп) света в сцинтилляционном детекторе

 

„, т .н 1-,(.,; w " «л е,с,; pg f g R 6 Ь А

ОП ИСАЫИЕ

ИЗОБРЕТЕЫ ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<в 662083 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 10.01.77 (21) 2441912/18-25 с присоединением заявки ¹â€” (5!) М. Кл.

G0! Т1/20

Государственный комитет (23) Приоритет—

Опубликовано 15.08.80. Бюллетень № 30

Дата опубликования описания 15.08.80 (53) УДК 539.1. .074.3 (088.8) по делам иэооретеиий и открытий (72) Авторы изобретения

В. В. Померанцев и Ю. А. Цирлин (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОГО ПОКАЗАТЕЛЯ

ПОГЛОЩЕНИЯ (ЭПП) СВЕТА В СЦИНТИЛЛЯЦЙОННОМ

ДЕТЕКТОРЕ

Изобретение относится к способу определения параметров сцинтилляциойных детекторов, в частности к способу определения эффективного показателя поглощения (ЭПП) света и может быть использовано при производстве, исследовании и применении сцинтилляторов.

Известен способ огределения эффективного показателя поглощения сцинтилляцибнных детекторов в виде пластин большой площади с помощью светоприемника малых размеров при зачернении всей боковой поверхности детектора, кроме его выходног0 окна (1). При этом доля света, падающего на светоприемник, пропорциональна величине, обратной расстоянию между центром светового излучения и светоприемником.

Однако при таком способе необходимо

15 проведение многочисленных измерений, невысока точность за счет неоднородности сцинтилляционной эффективности по сцинтиллятору.

Наиболее близким к предлагаемому яв- :2о ляется способ определения эффективного показателя поглощения света в сцинтиллято- ре (2). Согласно этому способу значение

ЭПП определяют по результатам измерения

I амплитуды сигнала от светоприемника, облученйого светом от световой вспышки, возбужденной в сцинтилляторе ионизирующего излучения при ослаблении света с изменением длины пути его в детекторе. Логарифм произведения амплитуды сигнала на величину этого расстояния должен прямопропорционально зависеть от указанного расстояния.

Неоднородность сцинтилляционной эффективности по площади детектора и дефекты обработки поверхности пластин могут нарушить линейность этой зависимости. В области наблюдаемой линейности наклон графика указанной зависимости обуславливается величиной ЭПП сцинтилляционного детектора. Для получения характеристики всего объема сцинтиллятора производят аналогичные измерения и обсчет их результатов при перемещении источника возбуждения в двух, напрймер, взаимно перпендикулярных направлениях.

При этом способе необходимо проводить многочисленные измерения, обработку результатов каждого измерения и повторение нескольких серий экспериментов для получения характеристики -сцийтилляционного детектора в целом. Кроме того неоднород667083 з

I ность сцинтилляционной эффективности вдоль направления перемещений источника возбуждения влияет на результаты, затрудняет их интерпретацию и уменьшает точность измерений.

Цель изобретения — упрощение процесса определения ЭПП и получения характеристики, независимой от величины сцинтилляционной эффективности в точке измерения, при сохранении месторасположения световой вспышки.

Это достигается тем, что измеряют соотношение амплитуд сигналов от прямого и отраженного света и определяют величину эффективного показателя поглощения по формуле: где)И вЂ” эффективный показатель поглощения света;

P — коэффициент отражения отражателя, помещенного на торце детектора, противоположного светоприем нику-; — коэффициент, зависящий от показателя преломления сцинтиллятора и связанный с распределением света в нем; — расстояние от световой вспышки до светоприемника;

L — длина сцинтиллятора вдоль оси светоприемника;

Π— соотношение амплитуд сигналов при наличии и отсутствии отражателя.

Способ основан на определении отношения амплитуд сигналов на выходе светоприемного устройства при возбуждении света в одной и той же точке сцинтиллятора и сохранении всех остальных условий эксперимента, кроме условий отражения на торце, противоположном выходному окну. Поэтому результат предлагаемого способа не зависит от сцинтилляционной эффективности в точке измерения. Предлагаемый способ позволяет определить параметр, характеризующий прозрачность детектора в целом, так как свет проходит весь объем сцинтил лятора Прейде, чем регйстрируется светоприемным устройством, по результатам всего двух измерений, что сокращает время измерений и упрощает процесс обработки их результатов.

Предлагаемый способ йредназйачен прежде всего для полированных неупакованных сцинтилляторов в форме прямых цилиндров, брусков и пластин.

Пример. Определение- величины ЭПП сцинтиллятора в виде пластины.

Измерения проведены с помощью фотоумножителя ФЭУ вЂ” 82 с конвертором, спектр поглощения которого соответствует спектру излучения сцинтиллятора. Размеры конвертора 200х30х20 ммз. Фотоумножитель ра4 ботал в токовом режиме. Сигнал на аноде ФЭУ регистрировался микровольт-микроамперметром Ф = 116/2. Исследовался сцинтиллятор из полиметилметакрилата с показателем преломления h = 1,56 (Ф = 1,09) размером 365 X 165 X 30 ммэ. Сцинтиллятор возбуждался в точке с 8 = 20 см. Амплитуда сигнала с учетом темнового тока при отсутствии отражения (черный поглотитель в оптическом контакте с детектором) на торце, противоположном выходному окну, равна 3,=

10 =0,093 мкА. Амплитуда сйгнала при наличии зеркального отражателя с P =0,7 равна J2,=0,0692 мкА. Относительная погрешность измерения составляет + 5 . Таким образом о =1,34. По формуле получено значение Р =0,020 см .

Ф3

Измерения известными способами на той же установке и на установке с ФЭУ вЂ” 49, занимающего всю площадь выходного окна исследуемого детектора, дали соответственно результаты: ф — — 0,021 см и )И4

= 0,023 см . Определение ЭПП по способу (2) с помощью ФЭУ вЂ” 82, занимающего часть площади выходного окна детектора, с зачернением боковой поверхности сцинтилляционной пластины дало значение,Ц4 —— м =0,017 смТаким образом, результаты, полученные разными методами, дают удовлетворительное согласие с результатом по предложенному способу определения ЭПП. за

Формула изобретения

Способ определения эффективного показателя поглощения (ЭПП) света в сцинтилляционном детекторе путем измерения амплитуды сигнала от светоприемника, облученного светом от световой вспышки, возбужденной в сцинтилляторе ионизирующим излучением, при ослаблении света с изме4 некием длины пути его в детекторе, отличаюи ийся тем, что, с целью упрощения процесса определения ЭПП и получения характеристики, независимой от величины сцинтилляциойной эффективности в точке измерения, при сохранении месторасположения световой вспышки, измеряют соотношение. амплитуд сигналов от прямого и отраженного света и определяют величину эффективного показателя поглощения из зависимости

30 И» г г

4(б -8) 6 -1 где jM — эффективный показатель поглощения света сцинтилляций в детекторе;

Р—,коэффициент отражения отражателя, помещенного на торце детектора, противоположного светоприемнику;

1 — коэффициент, зависящий от показателя преломления сцинтиллятора

667083

Составитель Ю. Александров

Техред А. Бойкас, Корректор М. Демчик

Тираж 649 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

I 13035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор Т. Колодцева

Заказ 682! /76 и связанный с распределением света в нем;

L — длина детектора вдоль оси светоприемника;

E — расстояние от световой вспышки до светоприемника;

6 — соотношение амплитуд сигналов при наличии и отсутствии отражателя, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. D. Brini, 1 Peli, О. Rimond, P Чеronesi, «Supp1 Nuovo Cim 2, 1048, - 1955.

2. Сборник «Монокристаллы, сцинтилляторы и органические люминофоры», Харвков, !968, с. 178 †1 (прототип).