RU160676U1

RU160676U1 - DETECTOR WITH TWO STEP LIGHT ASSEMBLY

Info

Publication number: RU160676U1
Application number: RU2015149249/28U
Authority: RU
Inventors: Николай Георгиевич Игнатьев; Павел Сергеевич Крапива; Игорь Евгеньевич Орлов; Дамир Эркинович Эргашев
Priority date: 2015-11-17
Filing date: 2015-11-17
Publication date: 2016-03-27

Abstract

Детектор с двухступенчатым светосбором, содержащий фотоприемник, светонепроницаемый корпус, в котором размещен пластмассовый сцинтиллятор в форме параллелепипеда и спектросмещающие световоды двух типов с одинаковым характерным размером сечения d, подобранные таким образом, чтобы первый тип поглощал излучение сцинтиллятора и переизлучал его с большей длиной волны, а второй тип поглощал излучение первого типа и переизлучал его с еще большей длиной волны, отличающийся тем, что в качестве спектросмещающих световодов первого типа используются зеленые спектросмещающие световоды, а в качестве спектросмещающего световода второго типа используется оранжевый спектросмещающий световод, сцинтиллятор разделен на две равные части, между которыми размещены спектросмещающие световоды обоих типов так, что оранжевый спектросмещающий световод проходит вдоль оси сцинтиллятора, параллельной большей его грани, а один из его концов через оптический разъем, размещенный на боковой поверхности светонепроницаемого корпуса, соединен с кварцевым световодом, второй конец которого подведен к фотоприемнику, зеленые спектросмещающие световоды пристыкованы торцами к оранжевому спектросмещающему световоду, будучи уложенными в два ряда вплотную друг к другу в каждом ряду по обе стороны от оранжевого спектросмещающего световода на всей длине сцинтиллятора перпендикулярно его оси, длина сцинтиллятора l удовлетворяет формуле: l=n·d, где n - количество зеленых спектросмещающих световодов, при этом все размеры сцинтиллятора не должны быть меньше длины пробега в материале сцинтиллятора основной массы излучаемых источником ионизирующего излуA detector with a two-stage light collection, comprising a photodetector, an opaque housing containing a parallelepiped-shaped plastic scintillator and two types of spectroscopic optical fibers with the same characteristic cross-sectional size d, chosen so that the first type absorbs the scintillator radiation and reemits it with a longer wavelength, and the second type absorbed the radiation of the first type and re-emitted it with an even longer wavelength, characterized in that the spectroscopic optical fibers of the first type use green spectral-shifting optical fibers are used, and the spectroscopic optical fiber of the second type uses an orange spectroscopic optical fiber, the scintillator is divided into two equal parts, between which optical-biasing optical fibers of both types are placed so that the orange spectroscopic optical fiber passes along the scintillator axis parallel to its larger face, and one of its ends through an optical connector located on the side surface of the opaque housing, connected to a quartz fiber, the second end of which is connected n to the photodetector, the green spectroscopic optical fibers are butt-joined to the orange spectroscopic optical fiber, being laid in two rows close to each other in each row on both sides of the orange spectroscopic optical fiber along the entire length of the scintillator perpendicular to its axis, the length of the scintillator l satisfies the formula: l = n · D, where n is the number of green spectroscopic optical fibers, while all scintillator sizes should not be less than the mean free path in the scintillator material of the bulk of the radiation emitted by the ionization source uyuschego the radiation

Description

Полезная модель относится к области детектирования ионизирующего излучения, в частности к сцинтилляционным детекторам на основе пластмассовых или кристаллических сцинтилляторов, в которых для сбора и вывода излучения сцинтиллятора применяются спектросмещающие световоды. Полезная модель может быть использована для создания большеобъемных сцинтилляционных детекторов ионизирующего излучения для исследований по физике высоких энергий, ядерной физике и в различных технических приложениях.The invention relates to the field of ionizing radiation detection, in particular to scintillation detectors based on plastic or crystalline scintillators, in which spectroscopic optical fibers are used to collect and output the scintillator radiation. The utility model can be used to create large-volume scintillation detectors of ionizing radiation for research in high-energy physics, nuclear physics, and in various technical applications.

Известны конструкции сцинтилляционных детекторов, в которых используются пластмассовые сцинтилляторы с выводом излучения при помощи спектросмещающих световодов одного типа, например детектор, описанный в патенте RU 2511601 C2 "Сцинтилляционный детектор", МПК G01T 1/202, опубликован 10.04.2014, и содержащий пластмассовый или кристаллический сцинтиллятор, спектросмещающие световоды, проходящие внутри рабочего объема и фотоприемник, к которому пристыкованы торцы спектросмещающих световодов.Known designs of scintillation detectors that use plastic scintillators with radiation output using spectroscopic optical fibers of the same type, for example, the detector described in patent RU 2511601 C2 "Scintillation detector", IPC G01T 1/202, published on 04/10/2014, and containing plastic or crystal scintillator, spectroscopic optical fibers passing inside the working volume and a photodetector to which the ends of the spectroscopic optical fibers are docked.

Основным недостатком детекторов такого типа является тот факт, что для светосбора со всей излучающей поверхности сцинтиллятора большого объема требуется значительное число спектросмещающих световодов, вывод за пределы рабочего объема сцинтиллятора и подводка к фотоприемнику которых усложняет и удорожает детектор и может создавать неудобства с точки зрения размещения и монтажа детектора.The main disadvantage of this type of detectors is the fact that a large number of spectroscopic optical fibers are required for light collection from the entire emitting surface of a large scintillator, the removal of the scintillator beyond the working volume and the connection to the photodetector of which complicates and increases the cost of the detector and can create inconvenience in terms of placement and installation detector.

Устранить или минимизировать указанные выше недостатки можно с помощью использования спектросмещающих световодов двух типов.To eliminate or minimize the above disadvantages, you can use two types of spectroscopic fibers.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является детектор ионизирующего излучения, описанный в патенте EP 899588 A2, "Сцинтилляционное детектирование", МПК G01T 1/20, опубликован 03.03.1999. Сцинтиллятор данного детектора содержит спектросмещающие световоды, которые подобраны и уложены таким образом, чтобы захватывать и передавать больший процент оптического излучения, в сравнении с детекторами с одним типом спектросмещающих световодов. Это достигается благодаря использованию двух или более слоев спектросмещающих световодов разного типа, располагаемых друг над другом. Первый слой спектросмещающих световодов предназначен для поглощения излучения сцинтиллятора и переизлучения его с большей длиной волны. Некоторая часть переизлученных фотонов захватывается этими спектросмещающими световодами и распространяется по ним. Второй слой спектросмещающих световодов поглощает излучение первого слоя и переизлучает его с еще большей длиной волны. Таким образом, некоторая часть фотонов, не захваченных первым слоем спектросмещающих световодов, будет поглощена вторым слоем. Фотоприемник, например фотоумножитель или фотодиод, расположен таким образом, чтобы регистрировать излучение первого или второго слоя спектросмещающих световодов. Эмиссия и поглощение излучения, захватываемого вторым слоем спектросмещающих световодов, происходит через боковые поверхности спектросмещающих световодов.The closest technical solution, selected as a prototype, is an ionizing radiation detector described in patent EP 899588 A2, "Scintillation detection", IPC G01T 1/20, published 03.03.1999. The scintillator of this detector contains spectroscopic fibers, which are selected and stacked in such a way as to capture and transmit a larger percentage of optical radiation, in comparison with detectors with one type of spectroscopic fibers. This is achieved through the use of two or more layers of spectroscopic optical fibers of different types, located one above the other. The first layer of spectroscopic fibers is designed to absorb scintillator radiation and reradiate it with a longer wavelength. Some of the reradiated photons are captured by these spectroscopic fibers and propagated through them. The second layer of spectroscopic fibers absorbs the radiation of the first layer and re-emits it with an even longer wavelength. Thus, some of the photons not captured by the first layer of spectroscopic optical fibers will be absorbed by the second layer. A photodetector, for example a photomultiplier or a photodiode, is positioned so as to detect the radiation of the first or second layer of spectroscopic optical fibers. Emission and absorption of radiation captured by the second layer of spectroscopic fibers occurs through the lateral surfaces of the spectroscopic fibers.

Недостатком прототипа является невозможность вывода излучения сцинтиллятора в форме параллелепипеда с помощью одного спектросмещающего световода при светосборе со всей излучающей поверхности сцинтиллятора.The disadvantage of the prototype is the inability to output the radiation of the scintillator in the form of a parallelepiped using one spectroscopic fiber during light collection from the entire radiating surface of the scintillator.

Сбор и вывод излучения сцинтиллятора осуществляется жгутами, каждый из которых состоит из непрозрачной оболочки и четырех спектросмещающих световодов, что усложняет конструкцию и приводит к удорожанию детектора в целом.The scintillator radiation is collected and removed by bundles, each of which consists of an opaque sheath and four spectroscopic optical fibers, which complicates the design and increases the cost of the detector as a whole.

Полезная модель устраняет данные недостатки прототипа.The utility model eliminates these disadvantages of the prototype.

Техническим результатом полезной модели является возможность вывода излучения сцинтиллятора в форме параллелепипеда с помощью одного спектросмещающего световода при светосборе со всей излучающей поверхности сцинтиллятора.The technical result of the utility model is the possibility of outputting the scintillator radiation in the form of a parallelepiped using one spectroscopic fiber during light collection from the entire radiating surface of the scintillator.

Использование одного спектросмещающего световода для вывода излучения сцинтиллятора значительно упрощает и повышает надежность экспериментов, в которых требуется вывести излучение сцинтиллятора через оптический разъем или гермопроходник.The use of a single spectroscopic fiber to output the scintillator radiation greatly simplifies and increases the reliability of experiments in which it is necessary to output the scintillator radiation through an optical connector or a pressure transmitter.

Стоит отметить, что светосбор со всей излучающей поверхности сцинтиллятора и вывод его излучения по одному спектросмещающему световоду возможны и при использовании сцинтиллятора в форме цилиндра. Недостатком такой конструкции является тот факт, что при использовании сцинтиллятора большого объема длина спектросмещающего световода, намотанного на его излучающую боковую поверхность, может в несколько раз превышать длину затухания собственного излучения в спектросмещающем световоде, что приводит к значительному ослаблению оптического сигнала. Кроме того, фотон сцинтилляции может, с равной вероятностью, поглотиться в любой его точке, поэтому для переизлученных фотонов в спектросмещающем световоде оптический путь вдоль него будет разным. Времена прихода этих фотонов на фотоприемник отличаются на величину L/c_n, где L - длина спектросмещающего световода, c_n - скорость света в спектросмещающем световоде. Эта величина может достигать существенных значений при использовании спектросмещающих световодов большой длины и будет оказывать существенное влияние на время сбора излучения сцинтиллятора.It is worth noting that light collection from the entire radiating surface of the scintillator and the output of its radiation through one spectroscopic optical fiber are also possible when using a scintillator in the form of a cylinder. The disadvantage of this design is the fact that when using a large-volume scintillator, the length of the spectroscopic optical fiber wound on its radiating side surface can be several times longer than the attenuation length of its own radiation in the spectroscopic optical fiber, which leads to a significant attenuation of the optical signal. In addition, the scintillation photon can, with equal probability, be absorbed at any point of it; therefore, the optical path along it will be different for reradiated photons in a spectroscopic optical fiber. The arrival times of these photons to the photodetector differ by L / c _n , where L is the length of the spectroscopic fiber, c _n is the speed of light in the spectroscopic fiber. This value can reach significant values when using spectroscopic optical fibers of large length and will have a significant effect on the scintillator radiation collection time.

Технический результат достигается тем, что детектор с двухступенчатым светосбором, содержащий фотоприемник, светонепроницаемый корпус, в котором размещен пластмассовый сцинтиллятор в форме параллелепипеда и спектросмещающие световоды двух типов с одинаковым характерным размером сечения d_wis, подобранные таким образом, чтобы первый тип поглощал излучение сцинтиллятора и переизлучал его с большей длиной волны, а второй тип поглощал излучение первого типа и переизлучал его с еще большей длиной волны, в качестве спектросмещающих световодов первого типа используются зеленые спектросмещающие световоды, а в качестве спектросмещающего световода второго типа используется оранжевый спектросмещающий световод, сцинтиллятор разделен на две равные части, между которыми размещены спектросмещающие световоды обоих типов так, что оранжевый спектросмещающий световод проходит вдоль оси сцинтиллятора, параллельной большей его грани, а один из его концов через оптический разъем, размещенный на боковой поверхности светонепроницаемого корпуса, соединен с кварцевым световодом, второй конец которого подведен к фотоприемнику, зеленые спектросмещающие световоды пристыкованы торцами к оранжевому спектросмещающему световоду, будучи уложенными в два ряда вплотную друг к другу в каждом ряду по обе стороны от оранжевого спектросмещающего световода на всей длине сцинтиллятора перпендикулярно его оси, длина сцинтиллятора l удовлетворяет формуле: l=n·d_wis, где n - количество зеленых спектросмещающих световодов, при этом все размеры сцинтиллятора не должны быть меньше длины пробега в материале сцинтиллятора основной массы излучаемых источником ионизирующего излучения частиц и квантов и не должны превышать длину затухания собственного излучения в сцинтилляторе и в спектросмещающих световодах.The technical result is achieved in that the detector with a two-stage light collection, comprising a photodetector, an opaque housing in which a plastic scintillator in the form of a parallelepiped and spectroscopic optical fibers of two types with the same characteristic cross-sectional size d _{wis are placed} , selected so that the first type absorbs the radiation of the scintillator and reradiates it with a longer wavelength, and the second type absorbed radiation of the first type and re-emitted it with an even longer wavelength, as the first type of fibers, green spectroscopic fibers are used, and the second type of spectroscopic fibers uses the orange spectroscopic fiber, the scintillator is divided into two equal parts, between which the fiber-type fibers of both types are placed so that the orange spectroscopic fiber passes along the axis of the scintillator parallel to its larger face, and one of its ends is connected through an optical connector located on the side surface of the opaque housing to a quartz fiber, the end of which is connected to the photodetector, the green spectroscopic optical fibers are butt-joined to the orange spectroscopic optical fiber, being laid in two rows close to each other in each row on both sides of the orange spectroscopic optical fiber along the entire length of the scintillator perpendicular to its axis, the scintillator length l satisfies the formula: l = n · d _wis, where n - number of green wavelength-fibers, with any sizes scintillator should not be less than the mean free path of the bulk material in scintillator of uchaemyh source ionizing particles and radiation quanta and should not exceed the length of self-radiation attenuation in the scintillator and WLS fibers.

Для усиления оптического сигнала свободное пространство между спектросмещающими световодами и сцинтиллятором может быть заполнено оптическим клеем, поверхности сцинтиллятора не занятые спектросмещающими световодами, должны быть покрыты белой светоотражающей эмалью, а свободные торцы спектросмещающих световодов закрыты зеркалом. Излучающая поверхность сцинтиллятора (на которой размещены спектросмещающие световоды) должна быть отполирована.To amplify the optical signal, the free space between the spectroscopic fibers and the scintillator can be filled with optical glue, the scintillator surfaces not occupied by the spectroscopic fibers must be coated with white reflective enamel, and the free ends of the spectroscopic fibers can be covered with a mirror. The radiating surface of the scintillator (on which the spectroscopic fibers are placed) must be polished.

Длина затухания собственного излучения в оранжевом спектросмещающем световоде составляет ~1,5 м, следовательно, его длина и длина сцинтиллятора не должны превышать это значение для исключения значительных потерь в передаваемом оптическом сигнале. Аналогично ширина сцинтиллятора не должна превышать длину затухания собственного излучения в зеленых спектросмещающих световодах, равную ~3 м. Толщина сцинтиллятора подбирается исходя из значения пробега в материале сцинтиллятора основной массы излучаемых источником ионизирующего излучения частиц и квантов и не должна быть меньше этой величины.The attenuation length of the intrinsic radiation in the orange spectroscopic optical fiber is ~ 1.5 m; therefore, its length and the length of the scintillator should not exceed this value to exclude significant losses in the transmitted optical signal. Similarly, the width of the scintillator should not exceed the attenuation length of its own radiation in green spectroscopic optical fibers equal to ~ 3 m.The thickness of the scintillator is selected based on the mean free path in the scintillator material of the bulk of particles and quanta emitted by the ionizing radiation source and should not be less than this value.

Зеленые спектросмещающие световоды (первый тип) должны обладать спектром поглощения частично или полностью совпадающим со спектром излучения сцинтиллятора. Оранжевый спектросмещающий световод (второй тип) должен обладать спектром поглощения частично или полностью совпадающим со спектром излучения зеленых спектросмещающих световодов. Данные условия равнозначны тому, чтобы первый тип поглощал излучение сцинтиллятора и переизлучал его с большей длиной волны, а второй тип поглощал излучение первого типа и переизлучал его с еще большей длиной волныGreen spectroscopic fibers (the first type) must have an absorption spectrum that partially or completely coincides with the radiation spectrum of the scintillator. The orange spectroscopic optical fiber (second type) must have an absorption spectrum that partially or completely matches the emission spectrum of green spectroscopic optical fibers. These conditions are equivalent to the first type absorbing the radiation of the scintillator and re-emitting it with a longer wavelength, and the second type absorbing the radiation of the first type and re-emitting it with an even longer wavelength

В качестве зеленых спектросмещающих световодов можно использовать световоды Kuraray Y-11(200) с максимумом длины волны излучения, равным 476 нм, а в качестве оранжевого спектросмещающего световода - Kuraray O-2(100) с максимумом длины волны излучения, равным 538 нм. Спектросмещающие световоды могут быть, например, круглого или квадратного сечения. Важным условием выбора марки сцинтиллятора является условие перекрытия спектра высвечивания сцинтиллятора и спектра поглощения зеленых спектросмещающих световодов. Этому требования отвечают, например, пластмассовые сцинтилляторы марки ПС-Н2. Сцинтиллятор может иметь габариты, например, 10×10×30 см, на длине большей грани которого в одном ряду размещены 300 зеленых спектросмещающих световодов Kuraray Y-11(200). Такой сцинтиллятор может быть разделен на две равные части с габаритами каждой 5×10×30 см.Kuraray Y-11 (200) optical fibers with a maximum radiation wavelength of 476 nm can be used as green spectroscopic optical fibers, and Kuraray O-2 (100) optical fibers with an emission wavelength maximum of 538 nm can be used as orange spectroscopic fibers. Spectroscopic fibers can be, for example, circular or square. An important condition for choosing the brand of scintillator is the condition for overlapping the scintillator emission spectrum and the absorption spectrum of green spectroscopic optical fibers. This requirement is met, for example, by plastic scintillators of the PS-H2 brand. The scintillator can have dimensions, for example, 10 × 10 × 30 cm, along the length of the larger face of which 300 green Kuraray Y-11 (200) fiber-optic optical fibers are placed in one row. Such a scintillator can be divided into two equal parts with dimensions of each 5 × 10 × 30 cm.

В качестве оптического разъема используется разъем типа SMA. В роли фотоприемника выступает фотоэлектронный умножитель на основе мультищелочного катода, чувствительного к излучению в красной области спектра.As an optical connector, an SMA type connector is used. A photodetector based on a multi-alkaline cathode sensitive to radiation in the red region of the spectrum acts as a photodetector.

Смещение оптического сигнала в красную область спектра позволяет передать оптический сигнал по кварцевому световоду без заметных потерь на расстояние до 100 м, в то время как длина передачи оптического сигнала по оранжевому спектросмещающему световоду ограничена длиной затухания собственного излучения в нем, равной ~1,5 м. В качестве кварцевого световода используется световод ОКМ800/880/960-1275A1 длиной 100 м.The shift of the optical signal to the red region of the spectrum allows the optical signal to be transmitted through the quartz fiber without noticeable loss over a distance of 100 m, while the transmission length of the optical signal through the orange spectroscopic fiber is limited by the attenuation length of its own radiation equal to ~ 1.5 m. An OKM800 / 880 / 960-1275A1 fiber with a length of 100 m is used as a quartz fiber.

На фиг. 1 представлена принципиальная схема сцинтилляционного модуля детектора. На фиг. 2 представлена принципиальная схема детектора.In FIG. 1 is a schematic diagram of the scintillation module of the detector. In FIG. 2 is a schematic diagram of a detector.

Принятые обозначения: 1 - сцинтиллятор, 2 - зеленые спектросмещающие световоды, 3 - оранжевый спектросмещающий световод, 4 - оптический разъем, 5 - кварцевый световод, 6 - фотоприемник, 7 - светонепроницаемый корпус.Accepted designations: 1 - scintillator, 2 - green spectroscopic optical fibers, 3 - orange spectroscopic optical fiber, 4 - optical connector, 5 - quartz fiber, 6 - photodetector, 7 - lightproof housing.

Детектор содержит светонепроницаемый корпус 7, в котором размещен сцинтиллятор в форме параллелепипеда 1, разделенный на две равные части, между которыми размещены оранжевый спектросмещающий световод 3, проходящий вдоль оси сцинтиллятора 1, параллельной большей его грани, свободный конец оранжевого спектросмещающего световода 3 через оптический разъем 4, размещенный на боковой поверхности светонепроницаемого корпуса 7, соединен с кварцевым световодом 5, второй конец которого подведен к фотоприемнику 6, а также зеленые спектросмещающие световоды 2, также размещенные между двумя частями сцинтиллятора 1, которые пристыкованы торцами к оранжевому спектросмещающему световоду 3, будучи уложенными в два ряда вплотную друг к другу в каждом ряду по обе стороны от оранжевого спектросмещающего световода 3 на всей длине сцинтиллятора 1 перпендикулярно его оси.The detector comprises a lightproof housing 7, in which a scintillator in the form of a parallelepiped 1 is placed, divided into two equal parts, between which an orange spectroscopic optical guide 3 is placed, passing along the axis of the scintillator 1 parallel to its larger face, the free end of the orange spectroscopic optical fiber 3 through optical connector 4 located on the side surface of the opaque housing 7 is connected to a quartz fiber 5, the second end of which is connected to the photodetector 6, as well as green The optical waveguides 2, also located between two parts of the scintillator 1, which are joined by their ends to the orange spectroscopic optical fiber 3, being laid in two rows close to each other in each row on both sides of the orange spectroscopic optical fiber 3 along the entire length of the scintillator 1 perpendicular to its axis.

Детектор работает следующим образом: ионизирующее излучение, проходя через материал сцинтиллятора 1, возбуждает сцинтилляционное излучение, которое распространяется по нему и поглощается зелеными спектросмещающими световодами 2, в которых переизлучается в более длинноволновом диапазоне. Переизлучение происходит изотропно, в связи с чем, для транспортировки по спектросмещающим световодам захватывается в среднем четыре процента квантов высвечивания. Захваченные переизлученные фотоны распространяются в обе стороны по зеленым спектросмещающим световодам 2 и засвечивают оранжевый спектросмещающий световод 3 через их торцевые поверхности. Попавшие в оранжевый спектросмещающий световод 3 зеленые фотоны поглощаются и также изотропно переизлучается с длиной волны еще больше смещенной в красную область спектра. Получаемый оптический сигнал передается по кварцевому световоду 5, один конец которого через оптический разъем 4, размещенный на боковой поверхности светонепроницаемого корпуса 7, соединен с оранжевым спектросмещающим световодом 3, а другой подведен к фотоприемнику 6.The detector operates as follows: ionizing radiation, passing through the material of scintillator 1, excites scintillation radiation, which propagates through it and is absorbed by green spectroscopic optical fibers 2, in which it is reradiated in the longer wavelength range. Re-emission occurs isotropically, in connection with which, on average, four percent of emission quanta are captured for transportation through spectroscopic optical fibers. The captured re-emitted photons propagate in both directions along the green spectroscopic optical fibers 2 and illuminate the orange spectroscopic optical fiber 3 through their end surfaces. The green photons trapped in the orange spectroscopic optical fiber 3 are absorbed and also isotropically reradiated with a wavelength even more shifted to the red region of the spectrum. The resulting optical signal is transmitted through a quartz fiber 5, one end of which is connected through an optical connector 4 located on the side surface of the opaque housing 7 to an orange spectroscopic optical fiber 3, and the other is connected to a photodetector 6.

Количество зеленых спектросмещающих световодов 2 определяется длиной большей грани сцинтиллятора 1 таким образом, чтобы при размещении вплотную друг к другу на длине большей грани сцинтиллятора 1 в два ряда по обе стороны от оранжевого спектросмещающего световода 3 они бы полностью заполняли занимаемую ими поверхность сцинтиллятора 1 и находились на ней целиком, не выходя за ее пределы.The number of green spectroscopic fibers 2 is determined by the length of the larger face of the scintillator 1 so that when placed close to each other on the length of the larger face of the scintillator 1 in two rows on both sides of the orange spectroscopic fiber 3, they would completely fill the surface of the scintillator 1 occupied by them and be on her whole, without going beyond it.

Зеленые спектросмещающие световоды 2 с дальней от оси сцинтиллятора 1 стороны, а также свободный конец оранжевого спектросмещающего световода 3 ограничены шириной и длиной сцинтиллятора 1 соответственно.The green spectroscopic fibers 2 from the side farthest from the scintillator axis 1, as well as the free end of the orange spectroscopic fibers 3 are limited by the width and length of the scintillator 1, respectively.

Claims

A detector with a two-stage light collection, comprising a photodetector, an opaque housing in which a parallelepiped-shaped plastic scintillator is placed, and two types of spectroscopic optical fibers with the same characteristic section size d _wls , selected so that the first type absorbs the scintillator radiation and reradiates it with a longer wavelength, and the second type absorbed the radiation of the first type and re-emitted it with an even longer wavelength, characterized in that, as spectroscopic optical fibers of the first type, green spectroscopic fibers are used, and the spectroscopic fiber of the second type uses the orange spectroscopic fiber, the scintillator is divided into two equal parts, between which the spectroscopic fibers of both types are placed so that the orange spectroscopic fiber passes along the axis of the scintillator parallel to its larger face, and one of its ends through an optical connector located on the side surface of the opaque housing, connected to a quartz fiber, the second end of which is connected to the photodetector, the green spectroscopic optical fibers are butt-joined to the orange spectroscopic optical fiber, being laid in two rows close to each other in each row on both sides of the orange spectroscopic optical fiber along the entire length of the scintillator perpendicular to its axis, the length of the scintillator l satisfies the formula: l = · d _wls, where n - number of green wavelength-fibers, with any sizes scintillator should not be less than the mean free path in the bulk material of the scintillator emitted by the source and niziruyuschego radiation particles and photons, and should not exceed the length of self-radiation attenuation in the scintillator and WLS fibers.