CS256143B1 - Složený detektor z monokrystalů vizmutgermanátu - Google Patents

Abstract

Složený detektor z monokrystalů vizmutgermanátu, umožňující vytváření velkých detekčních celků, sestávající z jednotlivých monokrystalických výbrusů, jejichž plochy kolmé na fotokatodu fotonásobiče jsou jemně broušeny a výstupní plochy rovnoběžné s fotokatodou jsou jemně broušeny a výstupní plochy rovnoběžné s fotokatodou jsou leštěny, přičemž první» vstupní plocha je rovněž jemně broušena a výstupní plochy, přiléhající k fotonásobiči jsou leštěny zatímco jednotlivé sousedící plochy jsou navzájem spojeny optickým silikonovým tmelem o indexu lomu n = 1,5 o tloušEce 0,1 až 0,5 mm.

Description

Vynález se týká složeného detektoru z monokrystalů vizmutgermanátu Bi^Ge^O^i vhodného zejména pro spektrometrii gama-záření.

Při spektrometrii gama-záření jsou v současné době převážně používány scintilační detektory z monokrystalů jodidu sodného, aktivovaného thaliem. Vytváření větších detekčních systémů například anticomptonovského stínění z těchto monokrystalů nečiní podstatné problémy a to proto, že tyto monokrystaly lze v dostatečné jakosti vypěstovat v takových rozměrech, ze celý detekční systém lze vytvořit z jednoho monokrystalu. V současné době dochází k přechodu k monokrystalům vizmutgermanátu, které díky vysokému atomovému číslu Z a hustotě umožňují zmenšení detekčního objemu až šestnáctkráte. Avšak současná technologie neumožňuje vypěstováni jakostních monokrystalů vizmutgermanátu velkých rozměrů, umožňujících konstrukci gama-spektrometrů, anticomptonovských stíněni apod. z jediného monokrystalu. Vytvářeni velkých detekčních soustav tmelením menších výbrusů naráží na problémy a to především' proto, že monokrystal vizmutgermanátu má vysoký index lomu n = 2,5 a optické tmely, zaručující pevnost spoje a transparenci při vlnové délce emise = 480 nm existuji do indexu lomu n = 1,6. Při použití takového tmelu dochází k několikanásobné reflexi na rozhraní krystal/tmel, čímž ve vzniklém gama-spektru dojde k rozmazávání píků, popřípadě vzniku dvojpíků a podstatnému zhoršení energetické rozlišovací schopnosti.

Tyto obtíže odstraňuje a umožňuje vytváření velkých detekčních celků složený detektor z monokrystalů vizmutgermanátu podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že sestává z jednotlivých monokrystalických výbrusů, jejichž plochy kolmé na fotokatodu fotonásobiče a výstupní plochy rovnoběžné s fotokatodou fotonásobiče jsou jemně broušeny a vstupní plochy rovnoběžné s fotokatodou fotonásobiče jsou leštěny, přičemž první vstupní plocha je rovněž jemně broušena a výstupní plochy, přiléhající k fotonásobiči jsou leštěny, zatímco jednotlivé sousedící plochy jsou navzájem spojeny optickým silikonovým tmelem o indexu lomu n = 1,5 a tloušíce 0,1 až 0,5 mm.

Za těchto podmínek dochází k pevnému optickému spoji jednotlivých monokrystalických výbrusů, aniž by docházelo k snížení luminiscenční účinnosti vlivem reflexí na rozhraních, přičemž vzniklé energetické spektrum je shodné se spektrem jednotlivých monokrystalických výbrusů při zachování energetické rozlišovací schopnosti.

V dalším je vynález jako jedno z konkrétních provedení znázorněn na připojeném schematickém výkresu.

Na výkresu jsou zakresleny jednotlivé monokrystalické výbrusy _1, jemně broušené plochy 2, leštěné plochy 3_, vrstva tmelu ý, znázorněná tučnou čarou a umístění fotonásobiče 5.

Je výhodné, aby jemně broušené plochy 2 měly drsnost RA = 0,5 ^um.

Claims (1)

1. Složený detektor z monokrystalů vizmutgermanátu, vyznačený tím, že sestává z jednotlivých monokrystalických výbrusů (1), jejichž plochy (2) kolmé na fotokatodu fotonásobiče (5) a výstupní plochy (2) rovnoběžné s fotokatodou fotonásobiče (5) jsou jemně broušeny a výstupní plochy (3) rovnoběžné s fotokatodou fotonásobiče (5) jsou leštěny, přičemž první vstupní plochy (3) jsou rovněž jemně broušeny a výstupní plochy (3) přiléhající k fotonásobi či (5) jsou leštěny zatímco jednotlivé sousedící plochy (2, 3) jsou spojeny optickým silikonovým tmelem (4) o indexu lomu n = 1,5 a tloušíce 0,1 až 0,5 mm.