Двухкоординатный детектор мягкого рентгеновского излучения

 

ДВУХКООРДИНАТНЫЙ ДЕТЕКТОР .МЯГКОГО РЕНТГЕНОВСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ДЛЯ дифрактометрии монокристаллов, представляющий собой герметичную камеру с анодом и первым катодсхл в виде проволочных электродов и вторьм като-i дом в виде сплошного электрода, служащим входным окном камеры, о тличающийся тем, что, с целью повышения однородности и эффективности регистрации рентгеновских лучей детектора по площади и увеличения эффективности, в негр введен дополнительный проволочный электрод, а входное окно камеры выполненно из пленочного проводящего материала, прозрачного для рентгеновских лучей заданной энергии, причём детектор снабжен устройстве для варьирования расстояния между , входньв окном и дополнительнь электродом .ф

СОО3 СОВЕТСКИХ

COUWI

РЕСПУБЛИК

3(SD 601 T 5 2

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТМННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3000766/18-25 (22) 01.09.80 (46) 23.11 83. Бюл. В 43 (72) IO.B.Çààåâñêèé, A.В.Иванов, В.Д.Пешехонов и С.П.Черненко (71) Объединенный институт ядерных исследований (53) 621.387.424(088.8) (56) 1. By Carl Cark et.а1" J.Appl

Cryat," 1973, v. 7, р.,319. 2. By Carl cark et.al"Acta Cryst, 1975, А 31, р. 702 (прототип) . (54) (57) ДВУХКООРДИНАТНЫИ ДЕТЕКТОР .МЯГКОГО РЕНТГЕНОВСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ для дифрактометрии монокристаллов, представляющий собой герметичную камеру с анодом и первым катодом в виде

„„Su„„927051 А проволочных электродов и вторым като( дом в виде сплошного электрода, служащим входным окном камеры, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения однородности и эффективности регистрации рентгеновских лучей детектора по площади и увеличения эффективности, в него введен дополнительный проволочный . электрод, а входное окно, камеры выполненно из пленочного проводящего материала, прозрачного для рентгеновских лучей заданной энергии, причем детектор снабжен устройством для варьирования расстояния мевду входным окном и дополнительным элек-. тродом. Ж

927051

Изобретение относится к области детекторов рентгеновского излучения в диапазоне энергий до 20 кэВ и может быть использовано в лабораториях занимающихся рентгеноструктурными исследованиями в области молекулярной биологии, металлофизики.

Широко известно использование для рентгеноструктурного анализа двумерного детектора — фотопленки.

Этот детектор не обеспечивает требованиям современной рентгеновской дифрактометрии по точности,чувствительности и, главным образом, быстродействию, особенно для экспериментов на монокристаллах белков.

Известен двумерный детектор для рентге нов ской дифрак тометрии, представлякщий собой. пропорциональную камеру с двумя проволочными электродами (анод и первый катод) являю- 2О щимся также входным окном (1 J.

Недостатками этого детектора являются: неоднородна я эффек тив ность регистрации рентгеновского излучения по площади детектора из-за неодно- 25 родносты в толщине алюминиевого по-. крытия, особенно проявляющейся при растяжении майлара; ненадежность детектора из-за выГорания алюминиевого покрытия и 30 возможного прогорания майлара при использовании его в качестве катодного электрода в электрических полях высокой напряженности.

Наиболее близким к предлагаемому является двухкоординатный детектор мягкого рентгеновского излучения, представляющий собой герметичную камеру с входным окном и двумя прово. лочными электродами (анодом и пер- 4О вым катодом) и сплошным электродом (вторым катодом из вакуумноплотного бериллия толщиной 1 мм, служащим также входным окном камеры), Эффективность регистрации данного детектора менее 50% для рентгеновских лучей Сико(. (2), Недоста тками да нного де тек тора является недостаточно высокая однородность .эффективности регистрации рентгеновских лучей по площади детектора и низкая эффективность из-за использования толстого входного электрода с возможными, локальными отклонениями по толщине и недостаточной плоскостностью, а также высокая стоимость, особенно в случае использования пластин из бериллия большой площади..

ЦельЮ изобретения является повышение однородности и эффективности 60 регистрации рентгеновских лучей детектора -по площади и увеличения эффективности.

Поставленная, цель достигается тем, что в двухкоординатном детекто ре мягкого рентгеновского излучения для дифрактометрии, представляющем собой герметичесюую камеру с анодом и первым катодом в виде проволочных электродов и вторым катодом в виде сплошного злек трода, служащим входным окном камеры, введены дополнительный проволочный электрод, а входное окно камеры выполнено иэ пленочного проводящего материала, прозрачного для рентгеновских лучей заданной энергии, причем детектор снабжен устройством для в а рь и рова ни я расстояния между входным окном и дополнительным проволочным электродом.

Входное окно выполнено из пленочного проводящего материала, к которому приложено небольшое отрицательное напряжение относительно дополнительного проволочного электрода .

Напряженность электрического поля между входным окном и дополнительным проволочным электродом низкая, что полностью исключает возможность повреждения пленочного проводящего покрытия. Поглотителем мягкого рентгеновского излучения является слой рабочего газа, ограниченный входным окном и дополнительным проволочным элек тродом. Проволоч ные элек троды соединены с соответствующими устройствами регистрации, связанными с

ЗВМ . Ширина газового слоя-поглотителя (между входным окном и первым проволочным электродом) выбирается в зависимости от требуемой однородности эффективности регистрации рентгеновских лучей детектором.

На представленном чертеже изображена схема предлагаемого детектора, где 1-корпус, 2 и 3- проволочные электроды, 4-дополнительный проволочный электрод, 5-входное окно из пленочного проводящего материала, бустройство регулирования величины расстояния между входным окном и дополнительным электродом.

Работа детектора происходит следу" ацим образом, Пучок мнознергетических рентге-. новских лучей практически без ослабления проходит через входное окно детектора, конвертирует в основном на атомах газа-наполнителя в объеме ограниченном входным окном и дополнительным проволочным электродом, в результате чего проволоки электродов не вносят существенную локальную неэффективность в работу детектора.

Образовавшиеся в результате конверсии электроны дрейфуют под действием слабого электрического поля по направлению к дополнительному проволочному электроду и подают в электрическое поле высокой напряженности, где регистрируются с помощью электродов 2, 3 и 4.

927051

Составитель Б. Рахманов

Редактор Е. Зубиетова Техред Т.Фанта Ко ррек тор М. Демч и к

Заказ 10863/3 тираж 710 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушсная наб., д.4/5

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

Испытания экспериментального образца двухкоординатного детектора большой площади показало, что прн оптимальном промежутке между входнии окном и дополнительным электродом неоднородность эффективности регистрации рентгеновских лучей не превывиет 2Ъ. Эффективность регистрации рентгеновских лучей (Cy lQ) составляет около 80%. При этом сшибка в определении координат падакщих на детектор рентгеновских лучей практически не ухудшается при углах падения, отличающихся от нормаль ного до 30 градусов.