Сцинтилляционный счетчик что определяет

Сцинтилляторы

Сцинтилля́торы — вещества, проявляющие сцинтилляцию (излучающие свет при поглощении ионизирующего излучения (гамма-квантов, электронов, альфа-частиц и т. д. ). Как правило, излучаемое количество фотонов для данного типа излучения приближённо пропорционально поглощённой энергии, что позволяет получать энергетические спектры излучения.

Сцинтилляционные детекторы ядерных излучений — основное применение сцинтилляторов. В сцинтилляционном детекторе свет, излученный при сцинтилляции, собирается на фотоприёмнике (как правило, это фотокатод фотоэлектронного умножителя — ФЭУ, значительно реже используются фотодиоды и другие фотоприёмники), преобразуется в импульс тока, усиливается и записывается той или иной регистрирующей системой [1] .

Содержание

Характеристики сцинтилляторов [ править | править код ]

Световыход [ править | править код ]

Световыход — количество фотонов, излучаемых сцинтиллятором при поглощении определённого количества энергии (обычно 1 МэВ ). Большим световыходом считается величина 50—70 тыс. фотонов на МэВ. Чем выше световыход, тем более чувствителен сцинтиллятор, поэтому стремятся применять сцинтилляторы с большим световыходом. Однако для детектирования высокоэнергичных частиц могут использоваться и сцинтилляторы со значительно меньшим световыходом (например, вольфрамат свинца).

Спектр высвечивания [ править | править код ]

Спектр высвечивания должен быть по возможности оптимально согласован со спектральной чувствительностью используемого фотоприёмника. Несогласованность по спектру с фотоприёмником негативно сказывается на энергетическом разрешении.

Энергетическое разрешение [ править | править код ]

Даже при поглощении частиц с одинаковой энергией амплитуда импульса на выходе фотоприёмника сцинтилляционного детектора меняется от события к событию. Это связано:

• со статистическим характером процессов сбора фотонов на фотоприёмнике и последующего усиления,
• с различной вероятностью доставки фотона к фотоприёмнику из разных точек сцинтиллятора,
• с разбросом высвечиваемого числа фотонов.

Время высвечивания [ править | править код ]

Время, в течение которого поглощённая в сцинтилляторе, возбуждённого прохождением быстрой заряженной частицы энергия преобразуется в световое излучение, называют временем высвечивания. Зависимость высвечивания сцинтилляторов от времени с момента поглощения частицы (кривая высвечивания) обычно может быть представлена как убывающая экспонента или, в общем случае, как сумма нескольких убывающих экспонент:

Обычно сумму многих экспонент в приведённой формуле с достаточной для практики точностью можно представить в виде суммы двух экспонент:

Амплитуды свечения и послесвечения зависят от энергии, поглощённой в сцинтилляторе, ионизирующей способности быстрых частиц и гамма-квантов. Например, в сцинтилляторах изготовленных из легированного фторида бария амплитуда свечения, вызванного поглощением гамма-кванта существенно превышает амплитуду свечения, вызванного поглощением альфа-частицы, при поглощении которой наоборот, превалирует амплитуда послесвечения. Это явление позволяет различать природу ионизирующего излучения.

Типичное время высвечивания неорганических сцинтилляторов — от сотен наносекунд до десятков микросекунд. Органические сцинтилляторы (пластиковые и жидкие) высвечиваются в течение наносекунд.

Радиационная прочность [ править | править код ]

Облучаемые сцинтилляторы постепенно деградируют. Доза облучения, которую может выдержать сцинтиллятор без существенного ухудшения свойств, называется радиационной прочностью.

Квенчинг-фактор [ править | править код ]

Неорганические сцинтилляторы [ править | править код ]

Чаще всего в качестве сцинтилляторов используются неорганические монокристаллы. Иногда для увеличения световыхода кристалл легируют активатором (или так называемым допантом). Так, в сцинтилляторе NaI(Tl) в кристаллической матрице иодида натрия содержатся активирующие центры таллия (примесь на уровне сотых долей процента). Сцинтилляторы, которые светятся без активатора, называются собственными.

Неорганические керамические сцинтилляторы [ править | править код ]

Прозрачные керамические сцинтилляторы получают из прозрачных керамических материалов на базе оксидов Al₂O₃ (Лукалокс), Y₂O₃ (Иттралокс) и производных оксидов Y₃Al₅O₁₂ и YAlO₃, а также MgO, BeO [3] .

Органические сцинтилляторы [ править | править код ]

Органические сцинтилляторы обычно представляют собой двух- или трёхкомпонентные смеси [4] . Первичные центры флуоресценции возбуждаются за счёт возбуждения налетающими частицами. При распаде этих возбуждённых состояний излучается свет в ультрафиолетовом диапазоне длин волн. Длина поглощения этого ультрафиолетового света, однако, весьма мала: центры флуоресценции непрозрачны для их собственного излученного света.

Вывод света осуществляется добавлением к сцинтиллятору второго компонента, поглощающего первично излученный ультрафиолетовый свет и переизлучающего его изотропно с бо́льшими длинами волн (так называемого сместителя спектра, или шифтера).

Две активных компоненты в органических сцинтилляторах или растворяются в органической жидкости или смешиваются с органическим материалом так, чтобы образовать полимерную структуру. По такой технологии можно производить жидкий или пластмассовый сцинтиллятор любой геометрической формы и размера. В большинстве случаев изготавливаются листы сцинтиллятора толщиной от 1 до 30 мм.

Органические сцинтилляторы имеют гораздо меньшие времена высвечивания (порядка единиц — десятков наносекунд) по сравнению с неорганическими, но имеют меньший световыход.

Также существуют другие органические сцинтилляторы, например американской компании BICRON. Сцинтилляторы Bicron BC 400…416 производятся на основе поливинилтолуола [5] [6] .

Газовые сцинтилляторы [ править | править код ]

Газовые сцинтилляционные счетчики используют свет, излученный атомами, которые возбуждаются в процессе взаимодействия с ними заряженных частиц и затем возвращаются в основное состояние. Времена жизни возбужденных уровней лежат в наносекундном диапазоне. Световыход в газовых сцинтилляторах в силу низкой плотности газов сравнительно невысок. Однако в качестве газовых сцинтилляторов могут также применяться сжиженные инертные газы.

Сцинтилляционные счетчики: принцип действия, достоинства и недостатки оборудования

Сцинтилляционный счетчик состоит из таких двух составляющих, как сцинтиллятор (фосфор) и умножитель фотоэлектронного типа. В базовой комплектации к данному счетчику производители добавили источник для электрического питания и радиотехническую аппаратуру, обеспечивающую усиление и регистрацию импульсов ФЭУ. Довольно часто сочетание всех элементов данной системы осуществляется с помощью оптической системы – светопровода. Далее в статье рассмотрим принцип действия сцинтилляционного счетчика.

Особенности работы

Устройство сцинтилляционного счетчика довольно непростое, поэтому данной теме необходимо уделить больше внимания. Суть работы данного аппарата заключается в следующем.

В прибор поступает заряженная частица, вследствие этого происходит возбуждение всех молекул. Данные объекты спустя определенный промежуток времени успокаиваются, и в этом процессе они выпускают так называемые фотоны. Весь этот процесс необходим для того, чтобы произошла вспышка света. Определенные фотоны проходят на фотокатод. Этот процесс необходим для появления фотоэлектронов.

Фотоэлектроны фокусируются и поступают на первоначальный электрод. Данное действие происходит по причине работы так называемого ФЭУ. В последующем действии число этих самых электронов увеличивается в несколько раз, чему способствует электронная эмиссия. В результате появляется напряжение. Далее оно лишь увеличивает свое непосредственное действие. Продолжительность импульса и его амплитуда при выходе определяются характерными свойствами.

Что применяется вместо фосфора?

В данном аппарате придумали замещение такого элемента, как фосфор. Как правило, производители используют:

• кристаллы органического типа;
• сцинтилляторы из жидкости, которые также должны быть органического типа;
• твердые сцинтилляторы, которые произведены из пластмассы;
• сцинтилляторы из газа.

Взглянув на данные замещения фосфора, можно увидеть, что производители в большинстве случаев используют исключительно органические вещества.

Главная характеристика

Пришло время поговорить о главной характеристике сцинтилляционных счетчиков. В первую очередь необходимо отметить выход света, излучение, его так называемый спектральный состав и саму длительность сцинтилляции.

В процессе прохождения через сцинтиллятор различных заряженных частиц производится определенное число фотонов, которые несут тут или иную энергию. Довольно немаленькая часть произведенных фотонов будет поглощена и уничтожена в самом резервуаре. Вместо фотонов, которые были поглощены, произведутся иные виды частиц, которые будут представлять энергию несколько меньшего характера. В результате всего этого действия будут появляться фотоны, свойства которых характерны исключительно для сцинтиллятора.

Световой выход

Далее рассмотрим сцинтилляционный счетчик и принцип его действия. Теперь уделим внимание выходу света. Данный процесс также имеет название эффективность конверсионного типа. Выход света – это так называемое отношение энергии, которая выходит наружу, к величине энергии заряженной частицы, потерянной в сцинтилляторе.

В данном действии среднее число фотонов выходит исключительно наружу. Это также называется энергией среднего характера фотонов. Каждая из присутствующих в приборе частиц выводит наружу не моноэнергетику, а лишь спектр сплошной полосой. Ведь именно он является характерным для данного типа работы.

Необходимо уделить внимание самому важному, ведь данный спектр фотонов самостоятельно выходит из известного нам сцинтиллятора. Важно, чтобы он совпадал или хотя бы частично перекрывался со спектральной характеристикой ФЭУ. Данное перекрытие элементов сцинтиллятора с другой характеристикой определяется исключительно за счет согласованного производителями коэффициента.

В этом коэффициенте спектр наружного типа или же спектр наших фотонов выходит во внешнюю среду данного прибора. На сегодняшний день существует такое понятие, как «сцинтилляционная эффективность». Она представляет собой сравнение прибора с другими данными ФЭУ.

Данное понятие объединяет в себе несколько аспектов:

• Эффективность берет во внимание число наших фотонов, испускаемых сцинтиллятором на единицу поглощенной энергии. Также этим показателем учитывается чувствительность прибора к фотонам.
• Эффективность данной работы, как правило, оценивается за счет сравнения со сцинтилляционной эффективностью сцинтиллятора, который принят за эталон.

Различные изменения сцинтилляции

Принцип действия сцинтилляционного счетчика также состоит из следующего не менее важного аспекта. Сцинтилляция может быть подвергнута тем или иным изменениям. Они рассчитываются по специальному закону.

В нем I обозначает максимальный показатель интенсивности рассматриваемой нами сцинтилляции. Что же касается показателя t — то это постоянная величина и обозначает она время так называемого затухания. Это затухание показывает время, в течение которого интенсивность уменьшается в своем показателе в определенные (е) разы.

Также необходимо уделить внимание числу так называемых фотонов. Оно в нашем законе обозначается буквой n.

Где — полное число фотонов, испущенных в процессе сцинтилляции. Эти фотоны испускаются в определенное время и регистрируются в приборе.

Процессы работы фосфора

Как мы уже писали ранее, сцинтилляционные счетчики действуют на основе работы такого элемента, как фосфор. В данном элементе осуществляется процесс так называемой люминесценции. И он делится на несколько видов:

• Первый вид представляет собой флуоресценцию.
• Второй вид – это фосфоресценция.

Эти два вида отличаются, прежде всего, за счет времени. Когда так называемое высвечивание происходит в слиянии с другим процессом или в течение промежутка времени порядка 10 -8 сек — это первый вид процесса. Что же касается второго типа, то тут интервал времени несколько больше предыдущего типа. Данное расхождение по времени возникает по той причине, что данный интервал соответствует жизни атома в неспокойном состоянии.

В общей сложности длительность первого процесса совершенно не зависит от показателя неспокойствия того или иного атома, но что касается выхода данного процесса, то на это влияет именно возбудительность данного элемента. Стоит также отметить тот факт, что в случае с неспокойствием определенных кристаллов скорость так называемого выхода несколько меньше, нежели при фотовозбуждении.

Что представляет собой фосфоресценция?

Достоинства сцинтилляционного счетчика включают в себя процесс фосфоресценции. Под данным понятием большинство людей понимают лишь люминесценцию. Поэтому рассмотрим данные особенности на основе этого процесса. Данный процесс — это так называемое продолжение процесса после завершения того или иного типа работы. Фосфоресценция кристаллофосфоров возникает при рекомбинации электронов и дырок, возникших при возбуждении. В определенных объектах фосфора совершенно невозможно осуществить замедление процесса, так как электроны и их дырки попадают в так называемые ловушки. Из этих самых ловушек они могут освободиться самостоятельным образом, но для этого им, как и другим веществам, необходимо получить дополнительный запас энергии.

В связи с этим длительность процесса также имеет зависимость от той или иной температуры. Если в процессе принимают участие и другие молекулы органического характера, то процесс фосфоресценции происходит лишь в случае пребывания их в метастабильном состоянии. А перейти в нормальное состояние эти молекулы не могут. Лишь в таком случае мы можем увидеть зависимость данного процесса от скорости и от самой температуры.

Особенности счетчиков

Имеет сцинтилляционный счетчик достоинства и недостатки, которые мы рассмотрим в этом разделе. В первую очередь опишем достоинства прибора, ведь их достаточно много.

Специалисты выделяют довольно высокий показатель временной способности. По времени один импульс, который издает данный прибор, не превышает десяти секунд. Но это в том случае, если используются определенные приборы. Данный счетчик имеет этот показатель в несколько раз меньше, чем другие его аналоги с разрядом самостоятельного характера. Это отлично способствует его применению, ведь скорость счета увеличивается в несколько раз.

Следующим положительным качеством данных видов счетчиков является довольно мелкий показатель опаздывающего импульса. Но такой процесс осуществляется лишь после того, как частицы пройдут период регистрации. Это также позволяет сэкономить непосредственно время подачи импульса данного вида прибора.

Также сцинтилляционные счетчики имеют довольно высокий уровень регистрации тех или иных частиц, к которым относятся нейроны и их лучи. Для того чтобы увеличить уровень регистрации, обязательно необходимо, чтобы именно эти частицы вступили в реакцию с так называемыми детекторами.

Изготовление аппаратов

Кто изобрел сцинтилляционный счетчик? Сделал это немецкий физик Кальман Хартмут Пауль в 1947 году, а 1948-м ученый изобрел нейтронную радиографию. Принцип работы сцинтилляционного счетчика позволяет выпускать его довольно большого размера. Это способствует тому, что можно осуществлять так называемый герметический анализ довольно большого потока энергии, к которой относятся ультрафиолетовые лучи.

Также можно ввести в состав прибора определенные вещества, с которыми довольно хорошо могут взаимодействовать нейтроны. Что, безусловно, имеет свои непосредственные положительные качества в изготовлении и будущем применении счетчика данного характера.

Вид конструкции

Частицы сцинтилляционного счетчика обеспечивают его качественную работу. Потребители предъявляют следующие требования к работе устройства:

• на так называемом фотокатоде идет самый лучший показатель сбора света;
• по этому фотокатоду идет распределение света исключительно равномерного типа;
• ненужные частицы в приборе подвергаются затемнению;
• магнитные поля не несут абсолютно никакого влияния на весь несущий процесс;
• коэффициент в данном случае является стабильным.

Недостатки сцинтилляционный счетчик имеет самые минимальные. При осуществлении работы необходимо обязательно добиться того, чтобы амплитуда сигнальных типов импульсов соответствовала другим видам амплитуд.

Упаковка счетчика

Зачастую сцинтилляционный счетчик упаковывают в металлический контейнер, в котором с одной стороны имеется стекло. Кроме того, м ежду самим контейнером и сцинтиллятором размещается слой специального материала , который не дает поступать ультрафиолетовым лучам и теплу. Пластмассовые сцинтилляторы нет необходимости упаковывать в герметичные контейнеры, однако в се твердые сцинтилляторы должны иметь на одном из торцов выходное окно. Очень важно уделять внимание упаковке данного прибора.

Преимущества счетчиков

Преимущества сцинтилляционного счетчика состоят в следующих аспектах:

• Чувствительность данного прибора всегда на самом высоком уровне, а от этого напрямую зависит и его непосредственная эффективность.
• Способности прибора включают в себя широкий спектр услуг.
• Способности по различию тех или иных частиц используют только информацию об их энергии.

Именно за счет вышеприведенных показателей данный вид счетчика обошел всех своих конкурентов и по праву стал самым лучшим прибором в своем роде.

Стоит также отметить, что к его недостаткам относится чувствительное восприятие изменения той или иной температуры, а также условий окружающей среды.

Сцинтилляционный счетчик что определяет

Большое значение имеет сцинтилляцнонный метод регистрации радиоактивных излучений. Сцинтилляцнонный метод основан на испускании световых квантов так называемыми фосфорами (люминофорами) под действием ионизирующих излучений. В качестве фосфоров в настоящее время используют кристаллы ряда солей, иногда активированные включением примесных катионов, например , антрацен, нафталин, стильбен, терфенил в полистироле и т. п. Разные люминофоры служат для регистрации различного вида излучений.

В фосфоре часть энергии ионизирующего излучения затрачивается на возбуждение молекул (атомов), которые переходят в нормальное энергетическое состояние, испуская фотоны в видимой и ультрафиолетовой областях спектра. Регистрация этих фотонов проводится с помощью так называемого фотоэлектронного умножителя (ФЭУ).

Рис. 129. Схема фотоэлектронного умножителя и его включения: 1 — фосфор в кожухе; 2 — фотокатод; 5 — диноды; 4 — анод (коллектор); 5 — источник высокого напряжения; — сопротивление делителя напряжения; — сопротивление цепи схемы.

Принцип работы фотоэлектронного умножителя основан на явлении вторичной эмиссии электронов. На рис. 129 приведена схема ФЭУ. Он представляет собой стеклянный баллон, в котором создан глубокий вакуум. В баллоне расположены фотокатод 2, диноды 3 и анод (коллектор) 4. Фотокатод примыкает непосредственно к фосфору 1. На динодах создается последовательно возрастающий по отношению к катоду положительный потенциал.

Возникающие под действием ионизирующей частицы или -фотона световые кванты выбивают из фотокатода электроны. Электроны под действием разности потенциалов устремляются к первому диноду, из которого каждый электрон выбивает несколько большее число электронов. Последние разгоняются под действием разности потенциалов и попадают на второй динод, выбивая из него большее количество электронов. Процесс повторяется вплоть до попадания электронов на анод. Каждой вспышке света в фосфоре соответствует импульс напряжения на аноде, который регистрируется электронной схемой.

Фосфор помещается в кожухе, имеющем на одном из торцов окно. С помощью этого окна осуществляется контакт его с катодом ФЭУ, причем ФЭУ также помещается в светонепроницаемый кожух, чтобы исключить влияние видимого света. Принципиальные схемы конструкций сцинтилляционных детекторов представлены на рис. 130.

При измерении радиоактивности твердых и жидких препаратов с помощью фосфоров и ФЭУ могут применяться твердые и жидкие фосфоры. Для регистрации -излучения обычно используется кристалл , при этом кристалл может быть тонким, с торцом, защищенным фольгой или тонкой пленкой. -Излучение измеряют при помощи пластмассовых фосфоров, иногда кристаллов солей. Фосфор для регистрации -излучения должен иметь толщину, приблизительно равную максимальному пробегу в нем -лучей. При этом условии эффективность счета -лучей равна единице, а регистрируются очень мало. Регистрация -лучей может осуществляться и с помощью жидких фосфоров. Особенно удобно измерять активность -излучателей с малой энергией и т. п.), растворяя образец в фосфоре. -Лучи регистрируются с помощью фосфора , при этом берут толстые и по возможности большие монокристаллы, эффективность регистрации в которых достигает 30%.

Рис. 130. Схемы сцинтилляциониых детекторов: — измерение радиоактивности твердых препаратов; а — по -лучам; б — по -лучам; II — измерение радиоактивности жидких веществ: торце фосфора; б — в кристалле с колодцем; 1 — фосфор; 2 — ФЭУ; 3 — радиоактивное вещество.

Число квантов, возникающих под действием ионизирующей частицы в фосфоре, пропорционально энергии ионизирующей частицы; соответственно амплитуда импульса также пропорциональна энергии излучения. Это позволяет регистрировать не только число ионизирующих частиц, но и определять их энергетический спектр.

Следует сказать, что наряду с фоном космического излучения и загрязнений в ФЭУ появляются паразитные импульсы (фон) вследствие выбрасывания фотокатодом тепловых электронов и выбивания электронов с динодов положительными ионами. Уменьшение фона достигается с помощью дискриминатора, пропускающего сигналы только с достаточно большой амплитудой.

Скорость счета радиоактивного образца и фоиа зависит от напряжения на ФЭУ, величины усиления линейного усилителя и порога дискриминации. Так как сцинтилляцнонный счетчик не имеет плато, подобного счетчику Гейгера — Мюллера, то необходима надежная стабилизация напряжения, подаваемого на ФЭУ и линейный усилитель.

Оптимальные условия измерения на сцинтилляционном счетчике меняются в зависимости от рода и энергии излучения, и при переходе от измерений одного вида или энергии к другим необходимо заново снять характеристику счетчика.

Измерения радиоактивности сцинтилляционными детекторами и счетчиками Гейгера—Мюллера могут проводить на различного типа радиометрах, установке («Волна») и т. п.

Наука

In the coming weeks, this wiki’s URL will be migrated to the primary fandom.com domain to maintain consistency and simplicity.

• Датчики
• Шаблоны
• Незавершённые статьи

Сцинтилляторы

• История
• Обсуждение (2)

Сцинтилля́торы — вещества, обладающие способностью излучать свет при поглощении ионизирующего излучения (гамма-квантов, электронов, альфа-частиц и т. д.). [1]

Как правило, излучаемое количество фотонов для данного типа излучения приближённо пропорционально поглощённой энергии, что позволяет получать энергетические спектры излучения. Сцинтилляционные детекторы ядерных излучений — основное применение сцинтилляторов. В сцинтилляционном детекторе свет, излученный при сцинтилляции, собирается на фотоприёмнике, значительно реже используются фотодиоды и другие фотоприёмники), преобразуется в импульс тока, усиливается и записывается той или иной регистрирующей системой.

Содержание

Виды сцинтилляторов

• Неорганические сцинтилляторы;
• Органические сцинтилляторы;
• Газовые сцинтилляторы;
• Жидкие сцинтилляторы.

Характеристики сцинтилляторов

Световыход

Световыход — количество фотонов, излучаемых сцинтиллятором при поглощении определённого количества энергии (обычно 1 МэВ). Большим световыходом считается величина 50-70 тыс. фотонов на МэВ. Однако для детектирования высокоэнергичных частиц могут использоваться и сцинтилляторы со значительно меньшим световыходом (например, Спектр высвечивания

Спектр высвечивания должен быть оптимально согласован со светочувствительностью используемого фотоприёмника, чтобы не терять лишний свет. Несогласованный с чувствительностью приёмника спектр высвечивания негативно сказывается на энергетическом разрешении.

Энергетическое разрешение

Даже при поглощении частиц с одинаковой энергией амплитуда импульса на выходе фотоприёмника сцинтилляционного детектора меняется от события к событию. Это связано 1) со статистическим характером процессов сбора фотонов на фотоприёмнике и последующего усиления, 2) с различной вероятностью доставки фотона к фотоприёмнику из разных точек сцинтиллятора, 3) с разбросом высвечиваемого числа фотонов. В результате в набранном спектре линия (которая для идеального детектора представляла бы . В качестве характеристики энергетического разрешения детектора используется полная ширина линии на половине высоты (FWHM, от англ. Full Width on Half Maximum), отнесённая к медиане линии и выраженная в процентах. FWHM в 2,355 раза больше дисперсии гауссианы. Поскольку энергетическое разрешение зависит от энергии (как правило, оно пропорционально E −1/2 ), его следует указывать для конкретной энергии. Чаще всего разрешение указывают для энергии гамма-линии цезия-137 (661 кэВ).

Время высвечивания

Время, в течение которого поглощённая в сцинтилляторе энергия конвертируется в свет, называется временем высвечивания. Зависимость высвечивания сцинтилляторов от времени с момента поглощения частицы (кривая высвечивания) обычно может быть представлена как убывающая экспонента или сумма нескольких экспонент:

Прозрачная керамика в волноводах

Рис.1,График преобразований частоты электромагнитного излучения прозрачным керамическим волноводом

Рис.2,График преобразований частоты электромагнитного излучения прозрачным керамическим волноводом

‎Применение прозрачной керамики с эффектом повышающего преобразования частоты света было доказано физиками ещё 40 лет тому назад. Однако, только в последние годы стало реальным внедрение таких оптических керамических материалов на базе нанопорошковай технологии получения прозрачных керамических стекломатериалов, необходимых для генераторов лазерных преобразователей электромагнитных лучей. Новые материалы обладают уникальной возможностью менять, усиливать световой луч, увеличивая частоту электромагнитной волны, проходящей в твёрдотельном генераторе (сцинцилляторе).

На рис. 1. видим, что прозрачность в видимой области спектра не полная, однако достаточная для практических применений. Для света с длиной волны 980 нм наблюдается сильное поглощение, но при освещении тведотельного прозрачного керамического детектора светом с такой длиной волны, эмиссия светового излучения происходит на длине волны 662 нм, т.е. происходит генерация, повышение частоты колебаний электромагнитной волны света, т.е усиление сигнала (рис. 2). [2]

Для получения прозрачных керамических материалов (например, сцинцилляторов) требуется применение активных, высокодисперсных для спекания нанопорошков с размерами в среднем до 30нм.

Прозрачные керамические материалы (ПКМ) получают методом горячего прессования нанороошков LuY0₃.

Способ получения ПКМ:

• Приготавливается шихта из окидов, взятых в стехиометрической пропорции;
• После чего смесь перетирается, прессуется под давлением 35МПа с температурой обжига в пределах 1200°С — 1400°С в зависимомти от оксидов;
• Полученные таблетки (мишени) из указанной смеси подвегают мощному лазерному импульсному облючению (СО₂-лазера) с мощностью в 665Вт. В результате лазерного испарения таблеток получают нанопорошки оксидов LuY0₃ размером 2—28 нм.

Органические сцинтилляторы

Газовые сцинтилляционные счетчики используют свет, излученный атомами, которые возбуждаются в процессе взаимодействия с ними заряженных частиц и затем возвращаются в основное состояние. Времена жизни возбужденных уровней лежат в наносекундном диапазоне. Световыход в газовых сцинтилляторах в силу их низких плотностей сравнительно невысок. Однако в качестве газовых сцинтилляторов могут также применяться сжиженные инертные газы.