RU76140U1

RU76140U1 - DETECTOR

Info

Publication number: RU76140U1
Application number: RU2008115298/22U
Authority: RU
Inventors: Виталий Иванович Микеров; Евгений Петрович Боголюбов
Priority date: 2008-04-22
Filing date: 2008-04-22
Publication date: 2008-09-10

Abstract

Полезная модель относится к области регистрации ионизирующих излучений с помощью сцинтилляционных детекторов.The utility model relates to the field of registration of ionizing radiation using scintillation detectors.

Техническим результатом полезной модели является упрощение конструкции, повышение эффективности одиночного детектора.The technical result of the utility model is to simplify the design, increase the efficiency of a single detector.

Технический результат достигается тем, что в детекторе заряженных частиц, содержащем сцинтиллирующий оптический элемент, выполненный в виде покрытого светоотражающей оболочкой стержня, и фотоприемник, с торца сцинтиллирующего оптического элемента перед фотоприемником установлен светофильтр, покрытый спектросмещающей пластиной.The technical result is achieved by the fact that in the charged particle detector containing a scintillating optical element, made in the form of a rod coated with a reflective shell, and a photodetector, a light filter coated with a spectroscopic plate is installed in front of the scintillating optical element in front of the photodetector.

Description

Известен твердый сцинтилляционный детектор для измерения α -активности среды, содержащий секционированный сцинтилляционный датчик с металлическим отражателем и светоизолятором, оптически соединенный световодами с фотоэлектронным умножителем (ФЭУ), в котором сцинтилляционный датчик выполнен в виде блока параллельных с зазором установленных призматических или цилиндрических стержней - световодов из оптически прозрачного нелюминесцентного материала, покрытых по образующей поверхности слоем сцинтиллятора цинка сернистого серебра ZnS(Ag) толщиной 30-50 мкм, поверх которого последовательно нанесены слой светоизолятора - отражателя из алюминия и слои защитных покрытий. Патент Российской Федерации №2059264, МПК: G01Т 1/178, 1996.Known solid scintillation detector for measuring α-activity of the medium, containing a sectioned scintillation sensor with a metal reflector and a light isolator, optically connected by optical fibers with a photomultiplier tube (PMT), in which the scintillation sensor is made in the form of a block of installed prismatic or cylindrical rods of optical fibers parallel to the gap optically transparent non-luminescent material coated on the forming surface with a layer of zinc scintillator of silver sulfide ZnS (Ag) 30-50 microns thick, on top of which a layer of a light-reflecting reflector made of aluminum and layers of protective coatings are successively applied. Patent of the Russian Federation No. 2059264, IPC: G01T 1/178, 1996.

Недостатком данного детектора является низкая эффективность сцинтилляционного детектора.The disadvantage of this detector is the low efficiency of the scintillation detector.

Известен детектор годоскопа, содержащий блок из водородосодержащих сцинтиллирующих оптических элементов, уложенных рядами попеременно в двух взаимно перпендикулярных направлениях, и фотоприемники, в котором сцинтиллирующие оптические элементы выполнены в виде покрытых светоотражающей оболочкой стержней с прямоугольным сечением а·b, стержни скомпонованы в пакет размерами k·b - по высоте, n·а - по ширине и длиной m·а, где а - ширина стержня пакета, b - высота стержня пакета, k - количество стержней по высоте пакета, n - количество стержней по ширине пакета, m - количество стержней по длине пакета, по крайней мере, на одной из граней каждого стержня пакета выполнены пазы, в пазах размещены сцинтиллирующие A hodoscope detector is known that contains a block of hydrogen-containing scintillating optical elements arranged in rows alternately in two mutually perpendicular directions, and photodetectors in which scintillating optical elements are made in the form of rods coated with a reflective shell with a rectangular section a · b, the rods are arranged in a package of dimensions k · b - height, n · a - width and length m · a, where a is the width of the package rod, b is the height of the package rod, k is the number of rods along the height of the package, n is the number of rods along the width ine packet, m - the number of rods along the length of the package, at least on one face of each package formed stem grooves scintillating placed in grooves

волокна, на торцах волокон расположены фотодиоды, по крайней мере, одна грань пакета последовательно покрыта двумя парами пластин для регистрации тепловых нейтронов и для регистрации гамма квантов, каждая пара разделена дополнительными пластинами из веществ, ослабляющих соответствующие виды излучений, фотодиоды и пары пластин для регистрации тепловых нейтронов и для регистрации гамма квантов обеспечены выводами для соединения со схемами регистрации сцинтилляционных вспышек. Патент Российской Федерации №2308742, МПК: G01T 3/06, G01T 1/20, 2006. Прототип.fibers, photodiodes are located at the ends of the fibers, at least one face of the packet is sequentially coated with two pairs of plates for detecting thermal neutrons and for detecting gamma quanta, each pair is separated by additional plates of substances that attenuate the corresponding types of radiation, photodiodes and pairs of plates for detecting thermal neutrons and for detecting gamma quanta are provided with conclusions for connecting to scintillation burst detection schemes. Patent of the Russian Federation No. 2308742, IPC: G01T 3/06, G01T 1/20, 2006. Prototype.

Недостатком детектора, в котором сцинтиллирующие оптические элементы выполнены в виде покрытых светоотражающей оболочкой стержней, также является низкая эффективность одиночного детектора.The disadvantage of the detector, in which the scintillating optical elements are made in the form of rods coated with a reflective shell, is also the low efficiency of a single detector.

В общем случае спектральная чувствительность фотоприемника не согласована со спектром излучения сцинтиллятора. Это уменьшает количество фотоэлектронов, образующихся в фотоприемнике, и приводит к уменьшению эффективности сцинтилляционного детектора.In the general case, the spectral sensitivity of the photodetector is not consistent with the radiation spectrum of the scintillator. This reduces the number of photoelectrons generated in the photodetector, and leads to a decrease in the efficiency of the scintillation detector.

Данная полезная модель устраняет недостатки и аналога, и прототипа.This utility model eliminates the disadvantages of both analog and prototype.

Технический результат достигается тем, что в детекторе частиц, содержащем сцинтиллирующий оптический элемент, выполненный в виде покрытого светоотражающей оболочкой стержня, и фотоприемник, с торца сцинтиллирующего оптического элемента перед фотоприемником установлен светофильтр, покрытый спектросмещающей пластиной.The technical result is achieved by the fact that in the particle detector containing a scintillating optical element made in the form of a rod coated with a reflective shell, and a photodetector, an optical filter coated with a spectroscopic plate is installed in front of the scintillating optical element in front of the photodetector.

Сущность полезной модели поясняется чертежом, где: 1 -сцинтиллятор, 2 - светофильтр, 3 - спектросмещающая пластина, 4 -фотоприемник.The essence of the utility model is illustrated by the drawing, where: 1 is a scintillator, 2 is a light filter, 3 is a spectroscopic plate, 4 is a photodetector.

Детектор частиц работает следующим образом.The particle detector operates as follows.

Фотоны, образовавшиеся в сцинтилляторе 1 под воздействием ионизирующей частицы, попадают на фотоприемник 4, где они преобразуются в фотоэлектроны. Фотоэлектронный сигнал усиливается, приводя к появлению электронного сигнала на выходе фотоприемника 4.Photons formed in the scintillator 1 under the influence of an ionizing particle fall on the photodetector 4, where they are converted into photoelectrons. The photoelectronic signal is amplified, leading to the appearance of an electronic signal at the output of the photodetector 4.

Для увеличения эффективности детектора, путем согласования спектральной чувствительности фотоприемника 4 со спектром излучения сцинтиллятора 1, между ними установлена тонкая (около 1 мм) спектросмещающая пластина 3 из материала, исполняющего роль сместителя спектра.To increase the detector efficiency, by matching the spectral sensitivity of the photodetector 4 with the radiation spectrum of the scintillator 1, a thin (about 1 mm) spectroscopic plate 3 made of material acting as a spectrum shifter is installed between them.

Спектросмещающая пластина 3 захватывает попавший в нее свет от сцинтилляционной вспышки и переизлучает его в длинноволновую часть оптического спектра, отвечающую спектральной чувствительности фотоприемника 4.Spectroscopic plate 3 captures the light that got into it from a scintillation flash and reemits it into the long-wavelength part of the optical spectrum corresponding to the spectral sensitivity of the photodetector 4.

Для увеличения эффективности детектора частиц путем согласования спектральной чувствительность фотоприемника 4 со спектром излучения сцинтиллятора 1, уменьшения потерь света в детекторе, увеличения эффективности сбора света на фотоприемник 1 между сцинтиллятором 1 и фотоприемником 4 установлена спектросмещающая пластина 3 из спектросмещающего материала, а на сцинтиллятор 1 нанесен светофильтр 2, который пропускает свет, возникший в сцинтилляторе 1, в спектросмещающую пластину 3 и отражает возникший переизлученный свет обратно в спектросмещающую пластину 3.To increase the efficiency of the particle detector by matching the spectral sensitivity of the photodetector 4 with the emission spectrum of the scintillator 1, to reduce the light loss in the detector, to increase the efficiency of light collection, a spectroscopic plate 3 made of spectroscopic material is installed between the scintillator 1 and photodetector 4, and a light filter is applied to the scintillator 1 2, which transmits the light generated in the scintillator 1, into the spectroscopic plate 3 and reflects the re-emitted light that has arisen back to the spectrum biasing plate 3.

Claims

A detector containing scintillating optical elements made in the form of rods coated with a reflective shell, and a photodetector, characterized in that a light filter coated with a spectroscopic plate is installed at the end of the scintillator in front of the photodetector.