Ο μετρητής σπινθηρισμού αποτελείται από δύο στοιχεία, όπως έναν σπινθηριστή (φώσφορο) και έναν πολλαπλασιαστή φωτοηλεκτρονικού τύπου. Στη βασική διαμόρφωση, οι κατασκευαστές πρόσθεσαν σε αυτόν τον μετρητή μια πηγή ηλεκτρικής ενέργειας και ραδιοεξοπλισμού που παρέχει ενίσχυση και καταχώρηση παλμών PMT. Πολύ συχνά, ο συνδυασμός όλων των στοιχείων αυτού του συστήματος πραγματοποιείται χρησιμοποιώντας ένα οπτικό σύστημα - έναν οδηγό φωτός. Περαιτέρω στο άρθρο, θα εξετάσουμε την αρχή λειτουργίας ενός μετρητή σπινθηρισμού.
χαρακτηριστικά εργασίας
Η συσκευή ενός μετρητή σπινθηρισμού είναι αρκετά περίπλοκη, επομένως αυτό το θέμα πρέπει να δοθεί περισσότερη προσοχή. Η ουσία της λειτουργίας αυτής της συσκευής είναι η εξής.
Ένα φορτισμένο σωματίδιο εισέρχεται στη συσκευή, με αποτέλεσμα όλα τα μόρια να διεγείρονται. Αυτά τα αντικείμενα κατακάθονται μετά από ένα ορισμένο χρονικό διάστημα και σε αυτή τη διαδικασία απελευθερώνουν τα λεγόμενα φωτόνια. Όλη αυτή η διαδικασία είναι απαραίτητη για να συμβεί η λάμψη του φωτός. Ορισμένα φωτόνια περνούν στη φωτοκάθοδο. Αυτή η διαδικασία είναι απαραίτητη για την εμφάνιση των φωτοηλεκτρονίων.
Τα φωτοηλεκτρόνια εστιάζονται και παραδίδονται σεαρχικό ηλεκτρόδιο. Αυτή η ενέργεια συμβαίνει λόγω της εργασίας του λεγόμενου PMT. Στην επακόλουθη δράση, ο αριθμός αυτών των ίδιων ηλεκτρονίων αυξάνεται αρκετές φορές, κάτι που διευκολύνεται από την εκπομπή ηλεκτρονίων. Το αποτέλεσμα είναι η ένταση. Επιπλέον, αυξάνει μόνο το άμεσο αποτέλεσμα. Η διάρκεια του παλμού και το πλάτος του στην έξοδο καθορίζονται από τις χαρακτηριστικές ιδιότητες.
Τι χρησιμοποιείται αντί για φώσφορο;
Σε αυτή τη συσκευή, εφευρέθηκε μια αντικατάσταση για ένα στοιχείο όπως ο φώσφορος. Γενικά, οι κατασκευαστές χρησιμοποιούν:
- κρυστάλλοι οργανικού τύπου;
- υγροί σπινθηριστές, οι οποίοι πρέπει επίσης να είναι οργανικού τύπου;
- στερεοί σπινθηριστές που είναι κατασκευασμένοι από πλαστικό;
- σπινθηριστές αερίου.
Εξετάζοντας τα δεδομένα για την υποκατάσταση του φωσφόρου, μπορείτε να δείτε ότι οι κατασκευαστές στις περισσότερες περιπτώσεις χρησιμοποιούν μόνο οργανικές ουσίες.
Κύριο χαρακτηριστικό
Ήρθε η ώρα να μιλήσουμε για το κύριο χαρακτηριστικό των μετρητών σπινθηρισμού. Πρώτα απ 'όλα, είναι απαραίτητο να σημειωθεί η έξοδος φωτός, η ακτινοβολία, η λεγόμενη φασματική του σύνθεση και η ίδια η διάρκεια του σπινθηρισμού.
Κατά τη διαδικασία διέλευσης διαφόρων φορτισμένων σωματιδίων μέσω του σπινθηριστή, παράγεται ένας ορισμένος αριθμός φωτονίων, τα οποία μεταφέρουν εδώ ή άλλη ενέργεια. Ένα αρκετά μεγάλο μέρος των παραγόμενων φωτονίων θα απορροφηθεί και θα καταστραφεί στην ίδια τη δεξαμενή. Αντί για φωτόνιαπου έχουν απορροφηθεί, θα παραχθούν άλλα είδη σωματιδίων, τα οποία θα αντιπροσωπεύουν ενέργεια κάπως μικρότερης φύσης. Ως αποτέλεσμα όλης αυτής της δράσης θα εμφανιστούν φωτόνια, οι ιδιότητες των οποίων είναι χαρακτηριστικές αποκλειστικά για τον σπινθηριστή.
Έξοδος φωτός
Στη συνέχεια, εξετάστε τον μετρητή σπινθηρισμών και την αρχή της λειτουργίας του. Τώρα ας δώσουμε προσοχή στην απόδοση φωτός. Αυτή η διαδικασία ονομάζεται επίσης απόδοση τύπου μετατροπής. Η έξοδος φωτός είναι ο λεγόμενος λόγος της ενέργειας που βγαίνει προς την ποσότητα ενέργειας του φορτισμένου σωματιδίου που χάνεται στον σπινθηριστή.
Σε αυτήν την ενέργεια, ο μέσος αριθμός φωτονίων πηγαίνει αποκλειστικά έξω. Αυτό ονομάζεται επίσης ενέργεια της μέσης φύσης των φωτονίων. Κάθε ένα από τα σωματίδια που υπάρχουν στη συσκευή δεν αναδεικνύει τη μονοενεργητική, αλλά μόνο το φάσμα ως συνεχή ζώνη. Σε τελική ανάλυση, είναι αυτός που είναι χαρακτηριστικό αυτού του είδους εργασίας.
Είναι απαραίτητο να δώσουμε προσοχή στο πιο σημαντικό πράγμα, γιατί αυτό το φάσμα φωτονίων αφήνει ανεξάρτητα τον σπινθηριστή γνωστό σε εμάς. Είναι σημαντικό να συμπίπτει ή τουλάχιστον εν μέρει να επικαλύπτεται με το φασματικό χαρακτηριστικό του PMT. Αυτή η επικάλυψη στοιχείων σπινθηριστή με διαφορετικό χαρακτηριστικό καθορίζεται αποκλειστικά από τον συντελεστή που συμφωνήθηκε από τους κατασκευαστές.
Σε αυτόν τον συντελεστή, το φάσμα του εξωτερικού τύπου ή το φάσμα των φωτονίων μας πηγαίνει στο εξωτερικό περιβάλλον αυτής της συσκευής. Σήμερα υπάρχει κάτι όπως "αποτελεσματικότητα σπινθηρισμού". Είναι μια σύγκριση της συσκευής μεάλλα δεδομένα PMT.
Αυτή η έννοια συνδυάζει πολλές πτυχές:
- Η απόδοση λαμβάνει υπόψη τον αριθμό των φωτονίων μας που εκπέμπονται από τον σπινθηριστή ανά μονάδα απορροφούμενης ενέργειας. Αυτός ο δείκτης λαμβάνει επίσης υπόψη την ευαισθησία της συσκευής στα φωτόνια.
- Η αποτελεσματικότητα αυτής της εργασίας, κατά κανόνα, αξιολογείται συγκρίνοντας με την απόδοση σπινθηρισμού του σπινθηριστή, η οποία λαμβάνεται ως πρότυπο.
Διάφορες αλλαγές σπινθηρισμού
Η αρχή λειτουργίας ενός μετρητή σπινθηρισμού αποτελείται επίσης από την ακόλουθη όχι λιγότερο σημαντική πτυχή. Ο σπινθηρισμός μπορεί να υποβληθεί σε ορισμένες αλλαγές. Υπολογίζονται σύμφωνα με ειδικό νόμο.
Σε αυτό, το I0 υποδηλώνει τη μέγιστη ένταση του σπινθηρισμού που εξετάζουμε. Όσο για τον δείκτη t0- είναι σταθερή τιμή και υποδηλώνει το χρόνο της λεγόμενης εξασθένησης. Αυτή η διάσπαση δείχνει το χρόνο κατά τον οποίο η ένταση μειώνεται στην τιμή της κατά ορισμένες (ε) φορές.
Είναι επίσης απαραίτητο να προσέξουμε τον αριθμό των λεγόμενων φωτονίων. Συμβολίζεται με το γράμμα ν στο νόμο μας.
Πού είναι ο συνολικός αριθμός των φωτονίων που εκπέμπονται κατά τη διαδικασία του σπινθηρισμού. Αυτά τα φωτόνια εκπέμπονται σε μια συγκεκριμένη χρονική στιγμή και καταχωρούνται στη συσκευή.
Διαδικασίες εργασίας με φωσφόρο
Όπως γράψαμε νωρίτερα, οι μετρητές σπινθηρισμώνενεργούν με βάση το έργο ενός τέτοιου στοιχείου όπως ο φώσφορος. Σε αυτό το στοιχείο, πραγματοποιείται η διαδικασία της λεγόμενης φωταύγειας. Και χωρίζεται σε διάφορους τύπους:
- Το πρώτο είδος είναι ο φθορισμός.
- Το δεύτερο είδος είναι ο φωσφορισμός.
Αυτά τα δύο είδη διαφέρουν κυρίως χρονικά. Όταν το λεγόμενο αναβοσβήνει σε συνδυασμό με άλλη διεργασία ή κατά τη διάρκεια μιας χρονικής περιόδου της τάξης των 10-8 δευτερολέπτων, αυτό είναι το πρώτο είδος διαδικασίας. Όσο για τον δεύτερο τύπο, εδώ το χρονικό διάστημα είναι κάπως μεγαλύτερο από τον προηγούμενο τύπο. Αυτή η χρονική διαφορά προκύπτει επειδή αυτό το διάστημα αντιστοιχεί στη ζωή ενός ατόμου σε ανήσυχη κατάσταση.
Συνολικά, η διάρκεια της πρώτης διεργασίας δεν εξαρτάται καθόλου από τον δείκτη ανησυχίας αυτού ή εκείνου του ατόμου, αλλά όσον αφορά την έξοδο αυτής της διαδικασίας, είναι η διεγερσιμότητα αυτού του στοιχείου που την επηρεάζει. Αξίζει επίσης να σημειωθεί το γεγονός ότι στην περίπτωση της ανησυχίας ορισμένων κρυστάλλων, ο ρυθμός της λεγόμενης εξόδου είναι κάπως μικρότερος από ό,τι με τη φωτοδιέγερση.
Τι είναι ο φωσφορισμός;
Τα πλεονεκτήματα του μετρητή σπινθηρισμού περιλαμβάνουν τη διαδικασία φωσφορισμού. Σύμφωνα με αυτήν την έννοια, οι περισσότεροι άνθρωποι κατανοούν μόνο τη φωταύγεια. Επομένως, θα εξετάσουμε αυτά τα χαρακτηριστικά με βάση αυτή τη διαδικασία. Αυτή η διαδικασία είναι η λεγόμενη συνέχιση της διαδικασίας μετά την ολοκλήρωση ενός συγκεκριμένου τύπου εργασίας. Ο φωσφορισμός των κρυσταλλικών φωσφόρων προκύπτει από τον ανασυνδυασμό ηλεκτρονίων και οπών που έχουν προκύψει κατά τη διέγερση. Σε ορισμένεςαντικείμενα φωσφόρου, είναι απολύτως αδύνατο να επιβραδυνθεί η διαδικασία, καθώς τα ηλεκτρόνια και οι τρύπες τους πέφτουν στις λεγόμενες παγίδες. Από αυτές ακριβώς τις παγίδες, μπορούν να απελευθερωθούν από μόνα τους, αλλά για αυτό, όπως και άλλες ουσίες, πρέπει να λάβουν μια πρόσθετη παροχή ενέργειας.
Από αυτή την άποψη, η διάρκεια της διαδικασίας εξαρτάται επίσης από μια συγκεκριμένη θερμοκρασία. Εάν στη διαδικασία συμμετέχουν και άλλα μόρια οργανικής φύσης, τότε η διαδικασία του φωσφορισμού συμβαίνει μόνο εάν βρίσκονται σε μετασταθερή κατάσταση. Και αυτά τα μόρια δεν μπορούν να πάνε σε κανονική κατάσταση. Μόνο σε αυτή την περίπτωση μπορούμε να δούμε την εξάρτηση αυτής της διαδικασίας από την ταχύτητα και από την ίδια τη θερμοκρασία.
χαρακτηριστικά μετρητών
Έχει πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα μετρητή σπινθηρισμών, τα οποία θα εξετάσουμε σε αυτήν την ενότητα. Πρώτα απ 'όλα, θα περιγράψουμε τα πλεονεκτήματα της συσκευής, γιατί υπάρχουν αρκετά.
Οι ειδικοί επισημαίνουν ένα μάλλον υψηλό ποσοστό προσωρινής ικανότητας. Με τον καιρό, ένας παλμός που εκπέμπεται από αυτή τη συσκευή δεν υπερβαίνει τα δέκα δευτερόλεπτα. Αλλά αυτό συμβαίνει εάν χρησιμοποιούνται ορισμένες συσκευές. Αυτός ο μετρητής έχει αυτόν τον δείκτη αρκετές φορές λιγότερο από τα άλλα ανάλογα του με ανεξάρτητη εκκένωση. Αυτό συμβάλλει πολύ στη χρήση του, επειδή η ταχύτητα μέτρησης αυξάνεται αρκετές φορές.
Η επόμενη θετική ποιότητα αυτών των τύπων μετρητών είναι ένας μάλλον μικρός δείκτης μιας καθυστερημένης παρόρμησης. Αλλά μια τέτοια διαδικασία πραγματοποιείται μόνο αφού τα σωματίδια έχουν περάσει την περίοδο εγγραφής. είναι το ίδιοσας επιτρέπει να εξοικονομήσετε απευθείας τον χρόνο του παλμού αυτού του τύπου συσκευής.
Επίσης, οι μετρητές σπινθηρισμού έχουν αρκετά υψηλό επίπεδο καταγραφής ορισμένων σωματιδίων, που περιλαμβάνουν νευρώνες και τις ακτίνες τους. Προκειμένου να αυξηθεί το επίπεδο καταχώρισης, είναι επιτακτική ανάγκη αυτά τα σωματίδια να αντιδρούν με τους λεγόμενους ανιχνευτές.
Παραγωγή συσκευών
Ποιος εφηύρε τον μετρητή σπινθηρισμών; Αυτό έγινε από τον Γερμανό φυσικό Kalman Hartmut Paul το 1947 και το 1948 ο επιστήμονας εφηύρε την ακτινογραφία νετρονίων. Η αρχή λειτουργίας του μετρητή σπινθηρισμού επιτρέπει την παραγωγή του σε αρκετά μεγάλο μέγεθος. Αυτό συμβάλλει στο γεγονός ότι είναι δυνατή η διεξαγωγή της λεγόμενης ερμητικής ανάλυσης μιας αρκετά μεγάλης ροής ενέργειας, η οποία περιλαμβάνει υπεριώδεις ακτίνες.
Είναι επίσης δυνατό να εισαχθούν ορισμένες ουσίες στη συσκευή, με τις οποίες τα νετρόνια μπορούν να αλληλεπιδράσουν αρκετά καλά. Το οποίο, φυσικά, έχει τα άμεσα θετικά του χαρακτηριστικά στην κατασκευή και μελλοντική χρήση ενός πάγκου αυτού του είδους.
Τύπος σχεδίου
Τα σωματίδια του μετρητή σπινθηρισμού εξασφαλίζουν την απόδοσή του υψηλής ποιότητας. Οι καταναλωτές έχουν τις ακόλουθες απαιτήσεις για τη λειτουργία της συσκευής:
- στη λεγόμενη φωτοκάθοδο είναι ο καλύτερος δείκτης συλλογής φωτός.
- σε αυτήν τη φωτοκάθοδο υπάρχει ένας εξαιρετικά ομοιόμορφος τύπος κατανομής φωτός.
- περιττά σωματίδια στη συσκευή είναι σκούρα;
- μαγνητικά πεδία δεν έχουν καμία απολύτως επίδραση σε ολόκληρη τη διαδικασία φορέα.
- συντελεστής σεσε αυτή την περίπτωση είναι σταθερό.
Μειονεκτήματα ο μετρητής σπινθηρισμού έχει τα πιο ελάχιστα. Κατά την εκτέλεση εργασιών, είναι επιτακτική ανάγκη να διασφαλίζεται ότι το πλάτος των τύπων σήματος των παλμών αντιστοιχεί σε άλλους τύπους πλάτη.
Συσκευασία πάγκου
Ο μετρητής σπινθηρισμού συχνά συσκευάζεται σε μεταλλικό δοχείο με γυαλί στη μία πλευρά. Επιπλέον, μεταξύ του ίδιου του δοχείου και του σπινθηριστή τοποθετείται ένα στρώμα ειδικού υλικού, το οποίο εμποδίζει την είσοδο υπεριωδών ακτίνων και θερμότητας. Οι πλαστικοί σπινθηριστές δεν χρειάζεται να συσκευάζονται σε σφραγισμένα δοχεία, ωστόσο, όλοι οι συμπαγείς σπινθηριστές πρέπει να έχουν παράθυρο εξόδου στο ένα άκρο. Είναι πολύ σημαντικό να προσέχετε τη συσκευασία αυτής της συσκευής.
Πλεονεκτήματα μετρητή
Τα πλεονεκτήματα του μετρητή σπινθηρισμού είναι τα εξής:
- Η ευαισθησία αυτής της συσκευής βρίσκεται πάντα στο υψηλότερο επίπεδο και η άμεση αποτελεσματικότητά της εξαρτάται άμεσα από αυτό.
- Οι δυνατότητες του οργάνου περιλαμβάνουν ένα ευρύ φάσμα υπηρεσιών.
- Η ικανότητα διάκρισης μεταξύ ορισμένων σωματιδίων χρησιμοποιεί μόνο πληροφορίες σχετικά με την ενέργειά τους.
Οφείλεται στους παραπάνω δείκτες ότι αυτός ο τύπος μετρητή ξεπέρασε όλους τους ανταγωνιστές του και δικαίως έγινε η καλύτερη συσκευή στο είδος του.
Αξίζει επίσης να σημειωθεί ότι τα μειονεκτήματά του περιλαμβάνουν την ευαίσθητη αντίληψηαλλαγές σε μια συγκεκριμένη θερμοκρασία, καθώς και περιβαλλοντικές συνθήκες.
