SE466121B - SET TO DETECT IONIZING RADIATION AND DEVICE FOR EXERCISE OF THE SET - Google Patents

SET TO DETECT IONIZING RADIATION AND DEVICE FOR EXERCISE OF THE SET

Info

Publication number
SE466121B
SE466121B SE9003293A SE9003293A SE466121B SE 466121 B SE466121 B SE 466121B SE 9003293 A SE9003293 A SE 9003293A SE 9003293 A SE9003293 A SE 9003293A SE 466121 B SE466121 B SE 466121B
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
medium
energy
laser light
state
ionizing radiation
Prior art date
Application number
SE9003293A
Other languages
Swedish (sv)
Other versions
SE9003293L (en
SE9003293D0 (en
Inventor
Peter Lindblom
Torbjoern Olsson
Original Assignee
Peter Lindblom
Torbjoern Olsson
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Peter Lindblom, Torbjoern Olsson filed Critical Peter Lindblom
Priority to SE9003293A priority Critical patent/SE466121B/en
Publication of SE9003293D0 publication Critical patent/SE9003293D0/en
Priority to PCT/SE1991/000691 priority patent/WO1992007283A1/en
Priority to EP19910918859 priority patent/EP0510142A1/en
Publication of SE9003293L publication Critical patent/SE9003293L/en
Publication of SE466121B publication Critical patent/SE466121B/en

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01TMEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
    • G01T1/00Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
    • G01T1/16Measuring radiation intensity
    • G01T1/185Measuring radiation intensity with ionisation chamber arrangements

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)
  • Photometry And Measurement Of Optical Pulse Characteristics (AREA)

Description

15 20 25 30 466 121 2 c6s/E> = 2,35 . F/Jí' <1) där F är en konstant, den s.k. Fanø-faktorn, vars numeriska värde i allmänhet är omkring 1 eller något lägre. Antalet elektroner som frigörs beror av strålningstyp och energi men även av mediet ifråga. Approximativt gäller att N = E/6 (2) där E är den energi som partikeln i genomsnitt förlorar för varje frigjord elektron, dvs för varje jonisation. Storheten 2 är därför en konstant som beror av mediet. Vidare framgår av uttrycket (2) att material med lågt E-värde ger hög energiupp- lösningsförmàga. Exempelvis gäller för argon att E =26 eV, vilket innebär att en K-partikel med en energi på 5 MeV ger upphov till ca 2.105 frigjorda elektroner under uppbromsning i argongas. 15 20 25 30 466 121 2 c6s / E> = 2.35. F / Jí '<1) where F is a constant, the so-called The Fanø factor, whose numerical value is generally about 1 or slightly lower. The number of electrons released depends on the type of radiation and energy but also on the medium in question. Approximately, N = E / 6 (2) where E is the energy that the particle loses on average for each released electron, ie for each ionization. The quantity 2 is therefore a constant which depends on the medium. Furthermore, it appears from the expression (2) that materials with a low E-value provide a high energy dissolution capacity. For example, for argon, E = 26 eV, which means that a K particle with an energy of 5 MeV gives rise to about 2,105 released electrons during braking in argon gas.

De flesta kända detektorer, som mäter den joniserande strålning- ens energi, s.k. energidispersiva detektorer, baserar sig på mätning av de frigjorda elektronerna. Härvid erhålles en energi- upplösningsförmäga i närheten av den övre gräns, som bestäms av sambandet (1) ovan. I fallet med argon som medium blir denna gränsupplösningsförmàga ca 0,5%. En nackdel med detektion baserad på de frigjorda elektronerna är att informationen om den joniserande stràlningens riktning går förlorad eller endast med svårighet kan härledas. Detta är speciellt besvärande i samband med detektorsystem för laddade partiklar, där man ofta vill detektera den joniserande partikelns "spår" i detektorn på ett sådant sätt, att partikelns specifika energiförlust (dE/dx), dvs avgiven energi (E) per längdenhet (x) i spåret, dessutom kan mätas. 10 15 20 25 30 35 466 121 Förutom att förorsaka jonisering exciterar den joniserande strålningen neutrala atomer och/eller molekyler i mediet. Dessa exciterade atomer är i många medier mycket högre till antalet än jonparen, främst pà grund av att det åtgår mindre energi för att excitera en atom än att jonisera den. I uttrycket <2) ovan har därför storheten E ett lägre värde än vad som gäller vid detek- ticn genom de frigjorda elektronerna. De exciterade atomerna utgör därför enligt sambandet (1) ovan ett större antal (N) av händelser, som detektionen kan basera sig pà. Emellertid är de exciterade atomerna svåra att registrera. Hittills har detta skett genom den elektromagnetiska strålning, som dessa eventuellt ger upphov till under sin de-excitation, s.k. scintillationer. Dessa innehåller ljus av olika våglängder beroende på mellan vilka energitillstånd de-excitationerna äger Ium.Most known detectors, which measure the energy of the ionizing radiation, so-called energy dispersive detectors, are based on measuring the released electrons. In this case, an energy resolution capability is obtained in the vicinity of the upper limit, which is determined by the relationship (1) above. In the case of argon as the medium, this intrinsic resolution is about 0.5%. A disadvantage of detection based on the released electrons is that the information about the direction of the ionizing radiation is lost or can only be deduced with difficulty. This is especially troublesome in connection with detector systems for charged particles, where one often wants to detect the "trace" of the ionizing particle in the detector in such a way that the specific energy loss of the particle (dE / dx), ie emitted energy (E) per unit length (x ) in the track, can also be measured. In addition to causing ionization, the ionizing radiation excites neutral atoms and / or molecules in the medium. In many media, these excited atoms are much higher in number than the ion pair, mainly because less energy is needed to excite an atom than to ionize it. In the expression <2) above, therefore, the quantity E has a lower value than that which applies to the detection by the released electrons. The excited atoms therefore constitute according to the relation (1) above a larger number (N) of events, on which the detection can be based. However, the excited atoms are difficult to register. Hitherto, this has been done by the electromagnetic radiation which these may give rise to during their de-excitation, so-called scintillations. These contain light of different wavelengths depending on between which energy states the excitations possess Ium.

Detekteras scintillationerna, exempelvis med ett konventionellt fotcmultiplikatorrör, fås ett matt pà stràlningskvantums energi.If the scintillations are detected, for example with a conventional foot multiplier tube, a matt on the energy of the radiation quantum is obtained.

Eftersom de exciterade atomernas antal är större än antalet jonpar skulle principiellt en högre energiupplösningsförmåga erhållas genom detektering av scintillationerna än vad detekte- ring av laddningarna ger. Emellertid är det endast en ytterst liten bråkdel av de exciterade atomerna, som utsänder en foton, som kan detekteras av fotomultiplikatorn. Orsakerna härtill är bl.a. följande: a) endast en del av atomernas de-excitation sker radiativt; b) endast en del av de radiativa de-excitationerna ger upphov till ljus av våglängder, som kan detekteras av fotomultiplikatorn; och c) en del av det emitterade ljuset absorberas av mediet. 10 15 20 25 30 35 466 121 4 Dessutom uppkommer förluster dels till följd av ljusuppsamlings- förluster i det optiska systemet, dels genom att högst ca var fjärde foton i scintillationen omvandlas till en mätbar foto- elektron i fotomultiplikatorn.Since the number of excited atoms is greater than the number of ion pairs, a higher energy resolution would in principle be obtained by detecting the scintillations than detecting the charges. However, only a very small fraction of the excited atoms emit a photon that can be detected by the photomultiplier. The reasons for this are i.a. the following: a) only a part of the de-excitation of the atoms takes place radiatively; b) only a part of the radiative de-excitations gives rise to light of wavelengths, which can be detected by the photomultiplier; and c) a portion of the emitted light is absorbed by the medium. 10 15 20 25 30 35 466 121 4 In addition, losses occur partly as a result of light collection losses in the optical system, and partly by the fact that at most about every fourth photon in the scintillation is converted into a measurable photoelectron in the photomultiplier.

Som medium vid sèintillationsdetektering användes vanligen gaser, i synnerhet ädelgaser, främst Ar, Kr och Xe. För samtliga dessa (och även för Ne) gäller att de lägsta exciterade energi- tillstànden är fyra stycken s-tillstànd, av vilka tvà de-exci- teras radiativt till grundenergitillstàndet. Stralningen sker i det s.k. vakuum-ultravioletta (VUV) vàglängdsomràdet, vilket gör detekteringen mycket svår. Vidare kommer strålningen att starkt absorberas resonant (trapping), varför en mycket liten del av densamma strålar ut ur scintillationsmediet. Man utnyttjar därför s.k. excimer bildning, dvs en exciterad atom bildar en molekyl med en annan atom. Denna molekyl de-exciteras därefter och utsänder ljus. Även detta sker dock i VUV-området.Gases, in particular noble gases, mainly Ar, Kr and Xe, are usually used as the medium for scintillation detection. For all these (and also for Ne) it applies that the lowest excited energy states are four s states, two of which are de-excited radiatively to the basic energy state. The radiation takes place in the so-called vacuum ultraviolet (VUV) wavelength range, which makes detection very difficult. Furthermore, the radiation will be strongly absorbed resonantly (trapping), so that a very small part of it radiates out of the scintillation medium. Therefore, so-called excimer formation, ie an excited atom forms a molecule with another atom. This molecule is then de-excited and emits light. However, this also happens in the VUV area.

Man har visat att de flesta exciterade ädelgasatomerna exciteras direkt till nagot av de fyra s-tillstanden. Även merparten av de atomer som exciteras till högre tillstànd de-exciteras, dvs avger energi så att de övergår till dessa s-tillstànd.It has been shown that most excited noble gas atoms are excited directly to some of the four s states. The majority of the atoms that are excited to higher states are also de-excited, ie they emit energy so that they change to these s states.

För en optimal detektering skulle det krävas att varje sådan exciterad atom kunde bringas att utsända flera fotoner, dvs energikvanta av ljus med våglängder i fotomultiplikatorns käns- lighetsomrade.For optimal detection, it would be required that each such excited atom could be caused to emit several photons, ie energy quantum of light with wavelengths in the sensitivity range of the photomultiplier.

Mot denna bakgrund syftar föreliggande uppfinning till att möjliggöra säker och noggrann detektering av joniserande strål- ning, i synnerhet genom att med särskilda hjälpmedel åstadkomma en modifiering eller förstärkning av effekterna av den jonise- rande stràlningens växelverkan med mediet ifråga, så att den av mediet avgivna energin kan detekteras med större säkerhet och noggrannhet.Against this background, the present invention aims to enable safe and accurate detection of ionizing radiation, in particular by effecting by special means a modification or enhancement of the effects of the interaction of the ionizing radiation with the medium in question, so that the emitted by the medium the energy can be detected with greater certainty and accuracy.

Ytterligare, mer specifika syften är att genom särskilda åtgär- der 10 15 20 25 30 w m 466 1.21 5 A - åstadkomma en högre grad av excitation och åtföljande de-excitation hos mediets atomer resp. molekyler, sa att därvid avgiven elektromagnetisk strålning kan detekteras med enkla medel, i synnerhet i ett för konventionella detektorer lämpet vàglängdsomràde; - reducera eller eliminera de ovan relaterade olägenheterna i samband med scintillationsdetektering; och - möjliggöra detektering av en joniserande partikels spår och specifika energiförlust under uppbromsning i ett medium.Further, more specific objects are to bring about, by special measures, a higher degree of excitation and concomitant de-excitation of the atoms of the medium resp. molecules, so that the electromagnetic radiation emitted can be detected by simple means, in particular in a wavelength range suitable for conventional detectors; reduce or eliminate the above-mentioned inconveniences associated with scintillation detection; and - enabling the detection of traces of an ionizing particle and specific energy loss during braking in a medium.

Det angivna huvudsyftet uppnås enligt uppfinningen i princip genom att man i samband med den joniserande strálningens upp- bromsning i mediet belyser mediet med laserljus med minst en för mediet karakteristisk våglängd, så att mediet dels vâxelverkar med den joniserande strålningen, dels exciteras av laserljuset, varigenom mediet avger laserljusinducerad, på enkelt.sâtt detek- terbar energi.The stated main object is achieved according to the invention in principle by illuminating the medium with laser light with at least one wavelength characteristic of the medium in connection with the deceleration of the ionizing radiation, so that the medium interacts with the ionizing radiation and is excited by the laser light, whereby the medium emits laser light-induced, easily detectable energy.

Uppfinningen, dess särdrag och fördelar beskrivas närmare nedan med hänvisning till bifogade ritningar, som dels åskådliggör de bakom uppfinningen liggande principerna dels visar nagra konkreta utföringsexempel.The invention, its features and advantages are described in more detail below with reference to the accompanying drawings, which partly illustrate the principles underlying the invention and partly show some concrete exemplary embodiments.

Fig. ia, ib, 1c och id visar schematiskt några olika energiöver- gångar, som utnyttjas vid tillämpning av uppfinningen; Fig. 2 - 5 visar olika exempel pá specifika energiövergàngar enligt fig. ia i kombination med fig. ib resp. id med gasen neon som medium för scintillationsdetektering; och Fig. 6 - 8 visar schematiskt tre olika utföringsformer av anordningen enligt uppfinningen. 10 15 20 25 BU 466 121 Några exempel på energiövergångar hos det medium, som användes vid detektering av joniserande strålning i enlighet med uppfin- ningen, åskådliggöres således i fig. la-id.Figs. 1a, 1b, 1c and 1d schematically show some different energy transitions used in the practice of the invention; Figs. 2 - 5 show different examples of specific energy transitions according to Fig. Ia in combination with Figs. Ib resp. id with the gas neon as the medium for scintillation detection; and Figs. 6-8 schematically show three different embodiments of the device according to the invention. BU 156 121 Some examples of energy transitions of the medium used in detecting ionizing radiation in accordance with the invention are thus illustrated in Figs. 1a-1d.

I fig. la betecknas mediets grundenergitillstånd med G utgörande det energitillstånd mediet har innan något joniserande strål- ningskvantum träffar detsamma. Under inverkan av den joniserande strålningen upplyftes en del av mediets atomer och/eller moleky- ler, antingen enskilt eller kollektivt, från grundenergitill- ståndet G till ett eller flera exciterade tillstånd A, som enligt föreliggande uppfinning bringas att växelverka med laser- stràlning. Tillståndet eller tillstånden A kan utgöras av ett enskilt, en grupp av eller ett band av energitillstånd. Till- stànden A ligger så långt ifrån mediets grundenergitillstånd G, att respektive tillstånd A utan den joniserande strålningens inverkan är opopulerat, dvs praktiskt taget inga av mediets atomer kan, exempelvis genom den termiska rörelsen i mediet, exciteras till ifrågavarande tillstånd.In Fig. 1a, the basic energy state of the medium is denoted by G constituting the energy state of the medium before any ionizing radiation quantity hits the same. Under the influence of the ionizing radiation, some of the atoms and / or molecules of the medium, either individually or collectively, are lifted from the basic energy state G to one or more excited states A, which according to the present invention are caused to interact with laser radiation. The state or states A can consist of an individual, a group of or a band of energy states. The state A is so far from the basic energy state G of the medium that the respective state A without the effect of the ionizing radiation is unpopulated, ie practically none of the atoms of the medium can, for example by the thermal movement in the medium, be excited to the state in question.

Under inverkan av laserstrålningen exciteras emellertid atomerna i respektive energitillstånd A till ytterligare ett eller ett band av högre liggande energitillstånd B. Laserstrålningens våglängder har därvid valts så, att övergången från tillståndet A till tillståndet B har högsta sannolikhet. Atomerna i till- ståndet B kan avge sin energi genom olika processer beroende på vilket medium som valts. Dessa processer är i princip följande: - atomerna i tillståndet B avger, såsom visas i fig. 1b, hela eller delar av sin energi till ett tillstånd C under utsänd- ning av elektromagnetisk strålning (antydd med en vågig pil i figuren), vilken strålning detekteras av en detektor, varom mera nedan; - atomerna i tillståndet B avger (fig. lc) hela eller delar av sin energi vid övergång till tillståndet C under emission av en elektron (antydd med ett minustecken inuti en ring i figuren), som registreras av en detektor; 10 15 20 25 30 _; PJ _; 7 466 - atomerna i tillståndet B avger (fig. id) sin energi i två eller flera steg, varvid atomerna i dessa tillstånd strål- ningslöst eller under avgivande av icke detekterbar strål- ning övergår eller överför sin energi till andra atomer eller molekyler i mediet på ett sådant sätt, att ett tillstånd D populeras. Tillståndet D kan därvid vara ett energitillstånd i en atom, molekyl eller material av annat slag än de som tillstånden A, B och C hör till. Denna övergång från tillståndet B kan uppkomma genom exempelvis kollisioner, varvid den frigjorda energin övergår i kinetisk energi. Atomer i tillståndet D avger därefter sin energi genom strålning på liknande sätt som atomerna i tillståndet B i processerna enligt fig. 1b och/eller lo. Under avgivande av sin energi övergår atomerna i tillståndet D till ett tillstånd E; - atomerna avger sin energi enligt någon av processerna enligt fig. 1b, 1c, id med den skillnaden, att tillståndet C eller E utgörs av eller överförs till begynnelseenergitillståndet A, vilket möjliggör en upprepning av hela processen med laserexcitation och åtföljande detektion. Denna upprepning av processen innebär en multiplikativ förstärkning, här kallad multiplikatoreffekt.Under the influence of the laser radiation, however, the atoms in the respective energy state A are excited to another or a band of higher lying energy state B. The wavelengths of the laser radiation have then been chosen so that the transition from state A to state B has the highest probability. The atoms in state B can emit their energy through different processes depending on the medium chosen. These processes are in principle as follows: - the atoms in state B emit, as shown in Fig. 1b, all or part of their energy to a state C during the emission of electromagnetic radiation (indicated by a wavy arrow in the figure), which radiation detected by a detector, of which more below; the atoms in state B emit (Fig. 1c) all or part of their energy upon transition to state C during the emission of an electron (indicated by a minus sign inside a ring in the figure), which is detected by a detector; 10 15 20 25 30 _; PJ _; 7 466 - the atoms in state B emit (Fig. Id) their energy in two or more steps, the atoms in these states radiating or transferring their energy to other atoms or molecules in the medium without radiation or emitting undetectable radiation. in such a way that a state D is populated. State D can then be an energy state in an atom, molecule or material of a different kind than those to which states A, B and C belong. This transition from state B can occur through, for example, collisions, whereby the released energy changes into kinetic energy. Atoms in state D then emit their energy by radiation in a manner similar to the atoms in state B in the processes of Fig. 1b and / or lo. During the release of its energy, the atoms in state D change to a state E; the atoms emit their energy according to one of the processes according to Figs. 1b, 1c, id with the difference that state C or E consists of or is transferred to the initial energy state A, which enables a repetition of the whole process with laser excitation and concomitant detection. This repetition of the process involves a multiplicative amplification, here called multiplier effect.

I fig. 2 - 5 åskàdliggöres fyra specifika processer motsvarande fig. lb och 1d för neongas.Figures 2 to 5 illustrate four specific processes corresponding to Figures 1b and 1d for neon gas.

I fig. 2 utgörs de lägre, exciterade tillstånden A av de fyra 3s-tillstånden, vilka besättes under inverkan av den joniserande strålningen. Dessa tillstånd får växelverka med laserljuset, vilket i detta fall innehåller fyra våglängder, nämligen 7032 Å, 7245 Å, 7439 Å och 8082 Å.In Fig. 2, the lower, excited states A are the four 3s states, which are occupied under the influence of the ionizing radiation. These states are allowed to interact with the laser light, which in this case contains four wavelengths, namely 7032 Å, 7245 Å, 7439 Å and 8082 Å.

Härigenom exciteras atomerna resonant till tillståndet B, som i detta exempel utgöres av det lägsta av 3p-tillstånden. Då atomen övergår från tillståndet B till tillståndet A kommer elektro- magnetisk strålning (ljus) med laserljusets våglängder att 10 15 20 25 BU 466 121 8 emitteras. Eftersom detta ljus utgår i alla riktningar kan det särskiljas från laserljuset och registreras med en detektor. För varje atom, som genom verkan av den joniserande strålningen exciteras till något 3s-tillstånd A, kan processen upprepas ett flertal gånger, varvid en foton erhålles för varje gång.Hereby the atoms are resonantly excited to the state B, which in this example constitutes the lowest of the 3p states. As the atom transitions from state B to state A, electromagnetic radiation (light) with the wavelengths of the laser light will be emitted BU 466 121 8. Since this light emits in all directions, it can be distinguished from the laser light and detected with a detector. For each atom which is excited by the action of the ionizing radiation to some 3s state A, the process can be repeated several times, whereby one photon is obtained for each time.

Tillnärmelsevis varje atom i något 3s-tillstånd A kan därför mätas selektivt i laserns våglängd med en så hög förstärkning, att förlusterna vid uppsamlingen av det emitterade ljuset kompenseras. Dessa förluster är bl.a. den begränsande rymdvinkel, som detektorn ser till följd av att det inkommande laserljuset måste skärmas av från detektorn. Genom uppfinningen möjliggöres sålunda en registrering av tillnär- melsevis varje atom, som genom verkan av den joniserande strålningen exciterats till nämnda 3s-tillstånd A.Virtually every atom in any 3s state A can therefore be measured selectively in the wavelength of the laser with such a high gain that the losses in the collection of the emitted light are compensated. These losses are i.a. the limiting space angle that the detector sees as a result of the incoming laser light having to be shielded from the detector. The invention thus enables a registration of virtually every atom which has been excited by the action of the ionizing radiation to said 3s state A.

Vid exemplet enligt fig. 3 utnyttjas likaledes fyra laser- våglängder vilka, liksom i exemplet enligt fig. 2, exciterar 3p-tillstånd från vart och ett av de fyra 3s-tillstånden.In the example according to Fig. 3, four laser wavelengths are also used which, as in the example according to Fig. 2, excite 3p states from each of the four 3s states.

Emellertid är de exciterade 3p-tillstånden ej samma.tillstånd, utan har valts så att dessa har andra starka övergångar till 3s-tillstånden än de som laserexcitationen utnyttjar. Exempelvis kan laservåglängderna väljas till 5401 Å, 6266 Å, 6334 Å och 6929 Å, varvid de på sedvanligt sätt betecknade tillstånden 3p'[1/2J(j=0), 3p'E3/2J(j=1), 3p[3/2J(j=2) samt 3p[5/2J(j=2) exciteras. Dessa tillstånd har hög sannolikhet att emittera ljus av våglängderna 5852 Å, 6717 Å, 6507 Å samt 6143 Å, varvid 3s-tillstånden A återigen besätts och processen kan upprepas på motsvarande sätt som i exemplet ovan. Eftersom de emitterade våglängderna, som registreras av detektorn, har andra våglängder än laserljuset, kan dessa filtreras exempelvis med s.k. interferensfilter.However, the excited 3p states are not the same state, but have been chosen so that they have other strong transitions to the 3s states than those used by the laser excitation. For example, the laser wavelengths can be selected to 5401 Å, 6266 Å, 6334 Å and 6929 Å, the states usually denoted 3p '[1 / 2J (j = 0), 3p'E3 / 2J (j = 1), 3p [3 / 2J (j = 2) and 3p [5 / 2J (j = 2) are excited. These states have a high probability of emitting light of the wavelengths 5852 Å, 6717 Å, 6507 Å and 6143 Å, whereby the 3s states A are again occupied and the process can be repeated in a corresponding manner as in the example above. Since the emitted wavelengths, which are registered by the detector, have other wavelengths than the laser light, these can be filtered, for example, with so-called interference filter.

Vid processen enligt fig. 4 utgörs det lägre, exciterade till- ståndet A av ett av 3s-tillstånden, nämligen 3s[3/2l°(j=2). Det övre tillståndet B utgörs av ett 3p-tillstånd, vars beteckning är 3pE5/2](j=3). Laserljusets våglängd har valts till 6462 A, vilken är så avstämd, att en atom i det lägre, exciterade 10 15 20 25 30 s 466 121 tillståndet A exciteras resonant till tillståndet B. Detta tillstånd har ingen annan "tillåten" övergång till 3s-till- stånden än den som motsvarar laserexoitationen. Atomer, som av den joniserande strålningen exciterats till tillståndet A, kommer därför, om laserljusets intensitet är tillräckligt hög, att under en stor del av tiden befinna sig i tillståndet B.In the process according to Fig. 4, the lower, excited state A consists of one of the 3s states, namely 3s [3/21 ° (j = 2). The upper state B consists of a 3p state, the designation of which is 3pE5 / 2] (j = 3). The wavelength of the laser light has been selected to 6462 A, which is tuned so that an atom in the lower, excited state S 466 121 state A is resonantly resonated to state B. This state has no other "allowed" transition to 3s-to stalls other than those corresponding to laser excitation. Atoms excited by the ionizing radiation to state A will therefore, if the intensity of the laser light is high enough, be in state B for a large part of the time.

Om trycket i neongasen är tillräckligt högt, ca 1 bar, undergár dessa atomer snabba kollisioner med andra Ne-atomer. Vid en sådan kollision avges en del av excitationsenergin på ett sådant sätt, att någondera atomen efter kollisionen befinner sig i ett lägre tillstànd D, som i detta fall utgörs av 3pE1/2J(j=l).If the pressure in the neon gas is high enough, about 1 bar, these atoms undergo rapid collisions with other Ne atoms. In such a collision, part of the excitation energy is emitted in such a way that either atom after the collision is in a lower state D, which in this case consists of 3pE1 / 2J (j = 1).

Skillnaden i excitationsenergi mellan tillstånden B och D avges vanligen till rörelseenergi hos atomerna. Atomerna i nämnda tilstånd har endast en liten möjlighet att genom dylik, s.k. överföringsreaktion, avge ytterligare delar av sin excitations- energi, eftersom detta något lägre tillstånd är det lägsta av 3p-tillstånden. Följaktligen sker radiativ övergång till något 3s-tillstånd. Den mest sannolika övergången är den till till- ståndet A varför processen kan upprepas. Vid denna övergång emitteras ljus med våglängden 7032 Å, som registreras av detektorn. Eftersom denna våglängd är längre än laserljusets kan detektorn effektivt isoleras från laserljuset, exempelvis med s.k. “cut-off" filter. Härigenom möjliggöres dels en gynnsammare belysning av mediet med laserljuset, dels en gynnsammare upp- samlingsgeometri än i exemplet enligt fig. 3.The difference in excitation energy between states B and D is usually given to the kinetic energy of the atoms. The atoms in said state have only a small possibility that by such, so-called transfer reaction, emit additional portions of its excitation energy, as this slightly lower state is the lowest of the 3p states. Consequently, a radiative transition to a 3s state takes place. The most probable transition is to state A, so the process can be repeated. At this transition, light with a wavelength of 7032 Å is emitted, which is registered by the detector. Since this wavelength is longer than that of the laser light, the detector can be effectively isolated from the laser light, for example with so-called "Cut-off" filter. This enables a more favorable illumination of the medium with the laser light, and a more favorable collection geometry than in the example according to Fig. 3.

Tillståndet D har även s.k. tillåtna radiativa övergångar till de andra 3s-tillstånden, varvid ljus med våglängderna 7245 Å, 7439 Å och 8082 Å dessutom emitteras. Även dessa våglängder särskiljes med nämnda filter och registreras av detektorn.State D also has so-called permissible radiative transitions to the other 3s states, whereby light with the wavelengths 7245 Å, 7439 Å and 8082 Å is also emitted. These wavelengths are also distinguished by said filter and registered by the detector.

Processen kan ej direkt upprepas då de sistnämnda övergångarna inträffar. Emellertid är det känt att liknande överförings- 10 15 20 25 SU 'ff 466 121 10 reaktioner som de ovan beskrivna sker även mellan 3s-till- stånden, varvid besättning av det lägsta 3s-tillståndet A prefereras. Genom dessa reaktioner möjliggörs även i detta fall en upprepad excitation och multiplikatoreffekt.The process cannot be directly repeated when the latter transitions occur. However, it is known that similar transfer reactions such as those described above also occur between the 3s states, with occupation of the lowest 3s state A being preferred. These reactions also enable a repeated excitation and multiplier effect in this case.

Ytterligare ett exempel på laserljusinducerad detektion av joniserande strålning med användning av neongas visas i fig, S.Another example of laser light-induced detection of ionizing radiation using neon gas is shown in Fig. 5.

Liksom i fig. 2 användes laserljus innehållande fyra våglängder.As in Fig. 2, laser light containing four wavelengths was used.

Dessa våglängder är så valda, att atomer, som genom inverkan av den joniserande strålningen exciterats till något av de fyra 3s-tillstånden, exciteras resonant från vart och ett av dessa till ett eller flera på förhand valda 3p-tillstånd.These wavelengths are so selected that atoms excited by the action of the ionizing radiation to any of the four 3s states are resonantly excited from each of them to one or more preselected 3p states.

Valet av 3p-tillstånd görs genom optimering av processen med avseende på stor snabbhet och låg inverkan av förlustmekanismer.The choice of 3p state is made by optimizing the process with respect to high speed and low impact of loss mechanisms.

Exempelvis kan lasrarnas våglängder vara 5852 Å svarande mot övergången till 3p'E1/2l(j=0) från 3s'E1/2J°(j=1), 6402 Å svarande mot övergången till 3pE5/2l(j=3) från 3sE3/2]°(j=2), 6164 Å svarande mot övergången till 3p'[1/2l(j=1) från 3s'[1/2]°(j=O) samt 6383 Å svarande mot övergången till 3p[3/2J(j=1) från 3sE3/2J°(j=1). Atomer i de 3p-tillstånd, som populeras genom laserljusexcitationen, undergår liknande kolli- sioner med andra Ne-atomer som de ovan beskrivna, varigenom atomerna tenderar att besätta lägre tillstånd och speciellt det lägsta 3p-tillståndet, nämligen 3p[1/2](j=1), varifrån atomerna övergår till de olika 3s-tillstånden på motsvarande sätt som i föregående exempel.For example, the wavelengths of the lasers may be 5852 Å corresponding to the transition to 3p'E1 / 2l (j = 0) from 3s'E1 / 2J ° (j = 1), 6402 Å corresponding to the transition to 3pE5 / 2l (j = 3) from 3sE3 / 2] ° (j = 2), 6164 Å corresponding to the transition to 3p '[1 / 2l (j = 1) from 3s' [1/2] ° (j = 0) and 6383 Å corresponding to the transition to 3p [ 3 / 2J (j = 1) from 3sE3 / 2J ° (j = 1). Atoms in the 3p states, which are popularized by the laser light excitation, undergo similar collisions with other Ne atoms as those described above, whereby the atoms tend to occupy lower states and especially the lowest 3p state, namely 3p [1/2] ( j = 1), from which the atoms transfer to the different 3s states in the same way as in the previous example.

I exemplet enligt fig. 5 upprepas excitationsprooessen på mot- svarande sätt som i exemplen ovan, varvid dock samtliga 3s- tillstånd, som populerats genom den joniserande strålningen, kan detekteras, vilket resulterar i hög energiupplösningsförmåga.In the example according to Fig. 5, the excitation process is repeated in the same way as in the examples above, whereby, however, all 3s conditions, which have been populated by the ionizing radiation, can be detected, which results in high energy resolution.

Vidare kan processen i princip fortgå under lång tid och avbrytas vid önskad tidpunkt, i enlighet med det som beskrivs nedan. 10 15 20 25 3U _; ND _; 11 466 Processen enligt fig. 5 är tillräckligt effektiv för att möjlig- göra avbildning av ett joniserande stralningskvantums väg i gas- volymen. Avbildningen kan med lätthet åstadkommas medelst konventionell optik, såsom exempelvis linser.Furthermore, the process can in principle continue for a long time and be interrupted at the desired time, in accordance with what is described below. 10 15 20 25 3U _; ND _; The process according to Fig. 5 is sufficiently efficient to enable imaging of the path of an ionizing radiation quantity in the gas volume. The image can be easily achieved by means of conventional optics, such as for example lenses.

Liknande detektion enligt uppfinningen kan åstadkommas med övriga ädelgaser, varvid övergàngarna mellan de lägsta s- och p-tillstànden utnyttjas pá motsvarande sätt som i de beskrivna exemplen enligt fig. 2 - 5. Ãdelgaserna kan även förekomma i vätskefas liksom i fast fas.Similar detection according to the invention can be achieved with other noble gases, the transitions between the lowest s- and p-states being used in the same way as in the described examples according to Figs. 2 - 5. The noble gases can also be present in liquid phase as well as in solid phase.

För dessa kan i huvudsak de mekanismer, som visats i exemplen enligt fig. 2 - 5, tillämpas med beaktande av de förändringar i energitillstànden som vätskefasen resp. den fasta fasen innebär.For these, mainly the mechanisms shown in the examples according to Figs. 2 - 5 can be applied taking into account the changes in the energy states that the liquid phase resp. the solid phase means.

Uppfinningen är dock inte begränsad till ädelgaser som medium.However, the invention is not limited to noble gases as a medium.

Således kan andra gaser liksom även andra vätskor och fasta material användas inom ramen för uppfinningen.Thus, other gases as well as other liquids and solids can be used within the scope of the invention.

Uppfinningen är inte heller begränsad till att det genom laserexcitation besatta tillståndet (B) avger sin energi genom detekterbar elektromagnetisk strålning. Energin kan även avges genom att från en annan atom eller molekyl i mediet frigöres laddningar, i synnerhet elektroner, som detekteras med exempel- vis en anod i mediet. En process som kan utnyttjas för denna frigörelse är s.k. Penning-jonisation.The invention is also not limited to the state (B) occupied by laser excitation emitting its energy by detectable electromagnetic radiation. The energy can also be released by releasing charges from another atom or molecule in the medium, in particular electrons, which are detected with, for example, an anode in the medium. A process that can be used for this release is the so-called Money ionization.

Laserbelysningen kan även göras bredbandig, dvs i stället för diskreta våglängder kan laserljuset innehålla ett eller flera band av våglängder. Vidare kan laserljuset avbrytas exempelvis med en s.k. optisk modulator, varvid den enligt fig. 1-4 beskrivna, upprepade excitationsprooessen kan avbrytas efter önskan för att mediet skall kunna àterställas innebärande att de exciterade atomerna resp. molekylerna återgår till sina grund- energitillstànd. Dà detta inträffat är mediet förberett för ny 10 15 20 25 30 35 466 121 12 detektion av joniserande strålning. Även laserstràlar med pulse- rande karaktär kan utnyttjas vid tillämpningen av uppfinningen, Likaså kan övrig laserteknik användas för uppnáende av i varje 5 enskilt fall optimalt resultat.The laser illumination can also be made broadband, ie instead of discrete wavelengths, the laser light can contain one or more bands of wavelengths. Furthermore, the laser light can be interrupted, for example, by a so-called optical modulator, whereby the repeated excitation process described according to Figs. 1-4 can be interrupted as desired in order for the medium to be able to be restored, meaning that the excited atoms resp. the molecules return to their basic energy states. When this has occurred, the medium is prepared for new detection of ionizing radiation. Laser beams with a pulsating character can also be used in the application of the invention. Likewise, other laser technology can be used to achieve optimal results in each individual case.

Ett apparatutförande enligt uppfinningen visas schematiskt i fig. 6. Laserljuset från en eller flera lasrar (icke visade) expanderas och får via en lins 1 belysa en kammare 2 inne- hållande ett medium, exempelvis neongas. Radioaktiv strålning, exempelvis G-strålning, från ett preparat 3 eller annan strål- ningskälla belägen innanför eller utanför kammaren, detekteras i en detektor 4 genom det enligt uppfinningen genererade ljuset.An apparatus embodiment according to the invention is shown schematically in Fig. 6. The laser light from one or more lasers (not shown) is expanded and is allowed to illuminate via a lens 1 a chamber 2 containing a medium, for example neon gas. Radioactive radiation, for example G-radiation, from a preparation 3 or other radiation source located inside or outside the chamber, is detected in a detector 4 by the light generated according to the invention.

Om apparaten enligt fig. 6 utnyttjar processen enligt fig. 2, maste kammaren utformas sa, att laserljuset ej genererar strö- ljus som stör den enligt uppfinningen genererade emissionen från mediet. Om istället processerna enligt fig. 3, 4 och 5 utnyttjas kan laserljuset elimineras frän detektorn pà känt sätt med hjälp av exempelvis optiska filter 5 placerade mellan kammaren 2 och detektorn 4. Dessa filter är transparenta för den enligt upp- finningen genererade emissionen från mediet.If the apparatus of Fig. 6 utilizes the process of Fig. 2, the chamber must be designed so that the laser light does not generate scattered light which interferes with the emission generated according to the invention from the medium. If instead the processes according to Figs. 3, 4 and 5 are used, the laser light can be eliminated from the detector in a known manner by means of, for example, optical filters 5 placed between the chamber 2 and the detector 4. These filters are transparent to the emission generated from the medium.

I ett annat utföringsexempel enligt uppfinningen (fig. 7) har anordningen tva detektorenheter 4a, 4b, som var och en består av en lins Sa resp. 6b och en elektronisk bilddetektor 7a resp. 7b.In another embodiment according to the invention (Fig. 7), the device has two detector units 4a, 4b, each of which consists of a lens Sa and 6b and an electronic image detector 7a resp. 7b.

Detektorenheterna är så placerade, att avbildningarna i de båda enheterna sker i tva inbördes vinkelräta riktningar. Liksom i föregående exempel är filter Sa, Eb insatta mellan kammaren 2 och resp. detektorenhet 4a, 4b. Genom linserna 6a, Bb avbildas kammaren 2 i resp. detektorenhet som därvid registrerar ü-par- tiklarnas rörelsebana i dektormediet. I detta utförande utnytt- jas sàledes uppfinningen för spàrdetektion av laddade partiklar.The detector units are positioned so that the images in the two units take place in two mutually perpendicular directions. As in the previous example, filters Sa, Eb are inserted between the chamber 2 and resp. detector unit 4a, 4b. Through the lenses 6a, Bb, the chamber 2 is imaged in resp. detector unit which thereby registers the path of movement of the ü-particles in the detector medium. In this embodiment, the invention is thus used for trace detection of charged particles.

Partiklarnas rörelsebana avbildas därvid genom det ljus, som emitteras av de exciterade atomerna under utnyttjande av någon av processerna enligt fig. 2 - 5. Intensiteten av detta ljus utmed spåret utgör därvid ett matt pà den specifika energi- förlusten dE/dx, (om hänsyn tages till laserljusets styrka). 10 15 20 25 w m FJ ...s 466 1 13 Ytterligare ett apparatutförande visas i fig. 8. En cylindrisk kammare 2', vars väggar består av ett elektriskt ledande mate- rial och som innehåller ett gasformigt medium, exempelvis en ädelgas, såsom Ne, är försedd med en tunn, utmed cylinderaxeln anordnad tråd 8, vilken tjänar som anod och således pàlägges en positiv elektrisk spänning i förhållande till kammarens 2' väggar. Laserljuset, som i detta fall kollimeras snävare via linsen 1', bringas att infalla längs tråden 8, så att tråden befinner sig i laserljusstràlens mitt. Under inverkan av G-strålningen från preparatet 3' joniseras ädelgasen i kammaren 2', varvid elektroner, s.k. sekundärelektroner, frigöres och uppsamlas av anoden 8. I dennas närhet erhåller elektronerna så hög energi, att de vid kollision med ädelgasatomerna förmår excitera dessa till s-tillstånd.The path of motion of the particles is then imaged by the light emitted by the excited atoms using one of the processes according to Figs. 2 - 5. The intensity of this light along the groove thereby constitutes a mat on the specific energy loss dE / dx, (if consideration taken to the intensity of the laser light). 10 15 20 25 wm FJ ... s 466 1 13 A further apparatus embodiment is shown in Fig. 8. A cylindrical chamber 2 ', the walls of which consist of an electrically conductive material and which contains a gaseous medium, for example a noble gas, such as Ne, is provided with a thin wire 8 arranged along the cylinder axis, which serves as an anode and thus a positive electrical voltage is applied in relation to the walls of the chamber 2 '. The laser light, which in this case is collimated more closely via the lens 1 ', is caused to fall along the wire 8, so that the wire is in the middle of the laser light beam. Under the influence of the G-radiation from the preparation 3 ', the noble gas is ionized in the chamber 2', whereby electrons, so-called secondary electrons, are released and collected by the anode 8. In its vicinity, the electrons receive such high energy that in the event of a collision with the noble gas atoms they are able to excite them to the s state.

Genom efterföljande laserexcitation erhålles därvid ljusemission under utnyttjande av någon av de ovan beskrivna processerna.By subsequent laser excitation, light emission is obtained using one of the processes described above.

Denna ljusemission, som efter passage genom ett filter 5' registreras av detektorn 4', utgör i detta fall laserljusinduce- rade, proportionella scintillationer, vilka dessutom har våg- längder avvikande från de våglängder scintillationerna skulle ha utan laserljusexcitation. Således utnyttjas uppfinningen till att förstärka scintillationerna och samtidigt förändra dessas våglängder. Den förstärkta signalen ger härvid bättre energi- upplösningsförmàga, såsom diskuterats ovan, samtidigt som förändringen av scintillationernas våglängd kan optimeras för säker och noggrann detektion av densamma. Försök har visat, att förstärkningsfaktorn vid vissa energiövergångar hos ädelgaser kan uppgå till ca 1,5-5 och i undantagsfall ännu högre, nämligen ca 9 för den i anslutning till fig. 3 nämnda övergången svarande mot en laserljusvàglängd på 6402 Å för neon.This light emission, which after passage through a filter 5 'is detected by the detector 4', in this case constitutes laser light-induced, proportional scintillations, which in addition have wavelengths deviating from the wavelengths the scintillations would have without laser light excitation. Thus, the invention is used to amplify the scintillations and at the same time change their wavelengths. The amplified signal thereby provides better energy resolution capability, as discussed above, while the change in the wavelength of the scintillations can be optimized for safe and accurate detection thereof. Experiments have shown that the gain factor at certain energy transitions of noble gases can amount to about 1.5-5 and in exceptional cases even higher, namely about 9 for the transition mentioned in connection with Fig. 3 corresponding to a laser light wavelength of 6402 Å for neon.

Fackmannen kan tillämpa uppfinningen på mángahanda sätt inom ramen för efterföljande patentkrav.Those skilled in the art can apply the invention in a variety of ways within the scope of the appended claims.

Claims (16)

10 15 20 466 121 1-4 PATENTKRAV10 15 20 466 121 1-4 PATENT REQUIREMENTS 1. Sätt att detektera joniserande strålning genom att man later strålningen uppbromsas i ett medium, så att den joniserande strålningen avger hela eller delar av sin strálningsenergi och mediet därvid avger energi som detekteras i minst en detektor, k ä n n e t e c k n a t av att man i samband med den joniseran- de stràlningens uppbromsning i mediet belyser mediet med laser- ljus med minst en för mediet karakteristisk våglängd, så att mediet dels växelverkar med den joniserande strålningen, dels exciteras av laserljuset, varigenom mediet avger laserljus- inducerad, på enkelt sätt detekterbar energi.A method of detecting ionizing radiation by allowing the radiation to decelerate in a medium, so that the ionizing radiation emits all or part of its radiant energy and the medium thereby emits energy which is detected in at least one detector, characterized in that in connection with the deceleration of the ionizing radiation in the medium illuminates the medium with laser light with at least one wavelength characteristic of the medium, so that the medium partly interacts with the ionizing radiation and partly is excited by the laser light, whereby the medium emits laser light-induced, easily detectable energy. 2. Sätt enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att mediets atomer eller molekyler även växelverkar inbördes, exempelvis genom kollision, i samband med att nämnda laser- ljusinducerade energi avges.2. A method according to claim 1, characterized in that the atoms or molecules of the medium also interact with each other, for example by collision, in connection with said laser light-induced energy being emitted. 3. Sätt enligt krav 1 eller 2, att en del av nämnda mediums atomer eller molekyler bringas att k ä n n e t e c k n a t av övergå från sina grundenergitillstànd (G) till minst ett första, högre liggande energitillstànd (A), varvid nämnda atomer resp. molekyler i nämnda första energitillstànd (A) växelverkar med laserljuset och därigenom övergår till minst ett andra energi- tillstànd (B) från vilket nämnda atomer resp. molekyler de- exciteras samt direkt eller indirekt avger nämnda laserljus- inducerade energi till nämnda detektor(er).A method according to claim 1 or 2, that a part of said atoms or molecules of said medium is caused to change from its basic energy state (G) to at least a first, higher lying energy state (A), wherein said atoms resp. molecules in said first energy state (A) interact with the laser light and thereby transition to at least one second energy state (B) from which said atoms resp. molecules are de-excited and directly or indirectly emit said laser light-induced energy to said detector (s). 4. Sätt enligt krav 3, nämnda andra energitillstànd (B) ligger högre än nämnda första k ä n n e t e c k n a t av att energitillstànd (A).A method according to claim 3, said second energy state (B) being higher than said first characteristic of that energy state (A). 5. Sätt enligt krav 3 eller 4, att mediets atomer resp. molekyler i nämnda andra energitill- k ä n n e t e c k n a t av stånd (B) under avgivande av sin energi åstadkommer att någon 6! 10 15 20 25 (I) (f: .En Ö\ O\ ...a B) ...x 15 annan eller samma atom resp. molekyl övergår till nämnda första energitillstand (A), varigenom processen kan upprepas och en multiplikatoreffekt erhållas.A method according to claim 3 or 4, that the atoms resp. molecules in said second energy state of state (B) during the release of their energy cause that someone 6! 10 15 20 25 (I) (f: .An Ö \ O \ ... a B) ... x 15 another or the same atom resp. molecule transitions to said first energy state (A), whereby the process can be repeated and a multiplier effect is obtained. 6. Sätt enligt något av kraven 1 - 5, k ä n n e t e c k n a t av att man dessutom pálägger ett elektromagnetiskt, i synnerhet elektrostatiskt, fält pà åtminstone en del av mediet.6. A method according to any one of claims 1-5, characterized in that an electromagnetic, in particular electrostatic, field is additionally applied to at least a part of the medium. 7. Sätt enligt krav 3 och 6, k ä n n e t e c k n a t av att övergången fràn grundenergitillstándet (G) till nämnda första energitillstànd (A) åstadkommas genom att den joniserande strålningen under uppbromsningen i mediet frigör laddade partik- lar från mediet, i synnerhet elektroner, vilka laddade partiklar påverkas av det pàlagda elektromagnetiska fältet och återigen växelverkar med mediet under inverkan av laserljuset.Method according to claims 3 and 6, characterized in that the transition from the basic energy state (G) to said first energy state (A) is effected by the ionizing radiation during braking in the medium releasing charged particles from the medium, in particular electrons, which charged particles are affected by the applied electromagnetic field and again interact with the medium under the influence of the laser light. 8. Sätt enligt något av kraven 1 - 7, k ä n n e t e c k n a t av att nämnda laserljusinducerade energi åtminstone delvis ut- görs av elektromagnetisk strålning, som detekteras medelst nämnda detektor(er).8. A method according to any one of claims 1 - 7, characterized in that said laser light-induced energy consists at least in part of electromagnetic radiation, which is detected by means of said detector (s). 9. Sätt enligt krav 8, k ä n n e t e c k n a t av att nämnda elektromagnetiska strålning har en annan våglängd än laserlju- set.9. A method according to claim 8, characterized in that said electromagnetic radiation has a different wavelength than the laser light. 10. Sätt enligt krav B eller 9, k ä n n e t e c k n a t av att man filtrerar bort nämnda karakteristiska vàglängd(er) för laserljuset från den elektromagnetiska strålningen innan den senare når nämnda detektor(er).10. A method according to claim B or 9, characterized in that said characteristic wavelength (s) of the laser light is filtered out of the electromagnetic radiation before the latter reaches said detector (s). 11. Sätt enligt något av kraven 1 - 10, k ä n n e t e c k n a t av att nämnda laserljusinducerade energi åtminstone delvis ut- görs av laddade partiklar, vilka detekteras medelst nämnda detektor(er). 10 15 20 25 BU 466 121 1511. A method according to any one of claims 1 to 10, characterized in that said laser light-induced energy consists at least in part of charged particles, which are detected by means of said detector (s). 10 15 20 25 BU 466 121 15 12. Sätt enligt krav 11, k ä n n e t e c k n a t av att man registrerar den joniserande strålningens röreselväg i mediet, varvid nämnda detektor(er) utgörs av minst en avbildande detek- tor (4a,4b).12. A method according to claim 11, characterized in that the motion path of the ionizing radiation is registered in the medium, wherein said detector (s) consists of at least one imaging detector (4a, 4b). 13. Sätt enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k - n a t av att man använder en i en kammare (2;2') innesluten gas, i synnerhet en ädelgas, som nämnda medium.13. A method according to any one of the preceding claims, characterized in that a gas enclosed in a chamber (2; 2 '), in particular a noble gas, is used as said medium. 14. Sätt enligt krav 3 och 13, k ä n n e t e c k n a t av att nämnda första högre tillstànd (A) utgörs av minst ett av de fyra lägsta s-tillstánden och att nämnda andra energitillstànd (B) utgörs av minst ett av de lägsta exciterade p-tillstànden.A method according to claims 3 and 13, characterized in that said first higher state (A) consists of at least one of the four lowest s states and that said second energy state (B) consists of at least one of the lowest excited p states. conditions. 15. Anordning för detektering av joniserande strålning, omfat- tande ett medium (i 2;2'), i vilket man låter den joniserande strålningen uppbromsas under avgivande av hela eller delar av sin stràlningsenergi, varvid mediet i sin tur avger energi, och minst en detektor (4;4a,4b;4') för direkt eller indirekt detek- tering av den av mediet avgivna energin, k ä n n e t e c k - n a d av att anordningen dessutom omfattar minst en laser- apparat inrättad att belysa mediet med laserljus med minst en för mediet karakteristisk våglängd, så att mediet dels växel- verkar med den joniserande strålningen, dels exciteras av laserljuset, varigenom mediet avger laserljusinducerad, pà enkelt sätt detekterbar energi.An apparatus for detecting ionizing radiation, comprising a medium (in 2; 2 '), in which the ionizing radiation is allowed to decelerate while emitting all or part of its radiant energy, the medium in turn emitting energy, and at least a detector (4; 4a, 4b; 4 ') for direct or indirect detection of the energy emitted by the medium, characterized in that the device further comprises at least one laser apparatus arranged to illuminate the medium with laser light with at least one wavelength characteristic of the medium, so that the medium partly interacts with the ionizing radiation and partly is excited by the laser light, whereby the medium emits laser light-induced, easily detectable energy. 16. Anordning enligt krav 15, k ä n n e t e c k n a d av en för inneslutning av nämnda medium i form av en gas, i synnerhet en ädelgas, inrättad kammare(2;2'). 1,/ n:Device according to claim 15, characterized by a chamber (2; 2 ') arranged for enclosing said medium in the form of a gas, in particular a noble gas. 1, / n:
SE9003293A 1990-10-15 1990-10-15 SET TO DETECT IONIZING RADIATION AND DEVICE FOR EXERCISE OF THE SET SE466121B (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9003293A SE466121B (en) 1990-10-15 1990-10-15 SET TO DETECT IONIZING RADIATION AND DEVICE FOR EXERCISE OF THE SET
PCT/SE1991/000691 WO1992007283A1 (en) 1990-10-15 1991-10-15 A method and a device for the detection of ionizing radiation
EP19910918859 EP0510142A1 (en) 1990-10-15 1991-10-15 A method and a device for the detection of ionizing radiation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9003293A SE466121B (en) 1990-10-15 1990-10-15 SET TO DETECT IONIZING RADIATION AND DEVICE FOR EXERCISE OF THE SET

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE9003293D0 SE9003293D0 (en) 1990-10-15
SE9003293L SE9003293L (en) 1991-12-16
SE466121B true SE466121B (en) 1991-12-16

Family

ID=20380652

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE9003293A SE466121B (en) 1990-10-15 1990-10-15 SET TO DETECT IONIZING RADIATION AND DEVICE FOR EXERCISE OF THE SET

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP0510142A1 (en)
SE (1) SE466121B (en)
WO (1) WO1992007283A1 (en)

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2164487A (en) * 1984-09-10 1986-03-19 Philips Electronic Associated Ionisation chamber

Also Published As

Publication number Publication date
EP0510142A1 (en) 1992-10-28
SE9003293L (en) 1991-12-16
WO1992007283A1 (en) 1992-04-30
SE9003293D0 (en) 1990-10-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4616938B2 (en) Environmental scanning electron microscope and detector
Chechik et al. Advances in gaseous photomultipliers
EP1029427B1 (en) A method and a device for planar beam radiography and a radiation detector
KR100680130B1 (en) Detector and method for detection of ionizing radiation
JP2005539359A5 (en)
Pansky et al. The scintillation of CF4 and its relevance to detection science
WO2000062097A1 (en) Radiation detector, an apparatus for use in planar beam radiography and a method for detecting ionizing radiation
AU4442700A (en) A method for detecting ionizing radiation, a radiation detector and an apparatusfor use in planar beam radiography
US9842724B2 (en) Method and system for imaging of a photomask through a pellicle
US6627897B1 (en) Detection of ionizing radiation
KR20020011381A (en) Radiation detector and an apparatus for use in planar beam radiography
SE521032C2 (en) Apparatus and method for detecting ionizing radiation including light attenuators between photocathode and electron avalanche amplifiers
JP5813190B2 (en) Radiation detector
JPS5831551B2 (en) X-ray detector
SE466121B (en) SET TO DETECT IONIZING RADIATION AND DEVICE FOR EXERCISE OF THE SET
JP2003536080A (en) Radiation detection device and method
US2821633A (en) Scintillator
US20050135533A1 (en) Coded target for neutron source
Daly et al. A detector for neutral and charged particles
Breskin et al. A 3-stage gated UV-photon gaseous detector with optical imaging
JP2680018B2 (en) Spin polarization detector
Gomez-Cadenas arXiv: Status and prospects of the NEXT experiment for neutrinoless double beta decay searches
Nappi RICH detectors
Hubricht et al. A position-sensitive X-ray detector for an X-ray/ion coincidence experiment
Charpak Selected topics on the spatial information from proportional counters used for two-dimensional imaging of X-rays and VUV photons

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed

Ref document number: 9003293-9

Effective date: 19940510

Format of ref document f/p: F