SU1264723A1 - Способ регистрации @ -квантов - Google Patents

Description

12 Иэобретекие относитс  к экспериментальной н прикладной  дерной ф1гэике , касаетс  вза1шодействи  J квантов t веществом, и может быть использовано дл  регистра1иш у -кванТов с энергией ИэВ, Цель изобретени   вл етс  измерение энергии у -квантов при одиовремениом измерении координат точек поглощени , а также повышение эффективности регистрации у -квантов, , В конвертере создают электрическое поле и измер ют зар д как от пришедших на границу пол  электронов так и зар д, индуцированный положительньп и носител ми, и по ним суд т Об энергии )f -кванта. Напр женность создаваемого в конвертере электрического пол  может быть сравнительно небольшой (л- кВ/см) , поскольку ,это поле необходимо только дл  разделени  положительных и отрицательных носителей йар да, возтскающих в точке поглощени  J--кванта, и не ставитс  задача создани  в конвертере газового разр да , как в прототипе. Поэтому в качестве конвертера может использоватьс  не только газ, но и полупроводник или диэлектрик с высокой плот ностью, обеспечивающий высокуго. эффек тивность поглощени  у -квантов. Скорости дрейфа зар дов противоположных знаков в большннстве конвер теров, например в полупроводниках и диэлектриках, обычно отличаютс  друг от друга, причем скорость дрейфа электронов значительно больше, чем у положительных носителей (дырок или ионов), В то врем  как электромы под действием электрического пол  приход т на одну из гра1шц .пол , положительные носители сдвигаютс  незначительно Положительные носители 1(Шдуцируют на той же Граю1це пол  отрицательный зар д, пространственное распределение плотности которого 19 случае плоской границы описы:Ьаетс  формулой где a - рассто ние от зар да до граничной плоскости; рассто ние от точки наблюде ш  до положительного носител  зар да. 3 Распределение зар да индуцированого положнтельными носител ми, изме ют на указанной границе пол  любыи известными способами, например римен емыми в электростатических эаломинамщих устройствах,, видиконах В электрофотографии. Принципиальное отличие предлагаемого способа от известиых состоит в том, что нар ду с нзмерением пространственного распределенн  индуцированного зар да , непосредственно измер етс  зар д QM,, как от пришедших на границу пол  отрицательных зар дов - электронов Qg, так и зар д, индуцироваиный ионами Qg реальном случае всегда измер ют зар д Q , на площадке конечной площади S. Величина индуцируемого положительными носител ми зар да на площадке S Qe И,„д S. Поскольку положительные носители навод т на входе усилител  положи-. тельный зар д, а собранные электро;ны несут отрицательный зар д, изме% енный зар д Qj,,  вл етс  разностью , абсолютных величин зар дов Qr и )Qef - iQslv (2) Как известно, энергию J -кванта можно найти по формуле WQe/2, где W - энерги  образовани  одной электрон-ионной пары (пары элект- рон-дыркз); - зар д электрона. Из вьшзеизложеиного следует, что поэтому энергии у -кванта находим по формуле ( IQJ) w t. (5) В известных способах ионизационной спектрометрии индукционный эффект от положительных носителей  вл етс  . . вредным фактором, который стараютс  устраю1ть либо путем электрической экршпгровки электрода, на котором собираютс  электроны (ионизационные камеры с сеткой), либо путем менени  конвертеров, в которых поло жительные носители обладают высокой скорбеть дрейфа, сравнимой со скоростью дрейфа электронов (некоторые полупроводники). В предлагаемом способе,.как видно из вьппеизложенного , индукционный эффект ле устран ет с , а измер етс  и используетс  дл  получени  максимальной информации о поглощенном в конвертере у -кванте, а именно дл  измерени  координат его точки поглощени  и энергии (по формуле 5). В качестве примера реализации предлагаетс  ионизачионна  камера с плоскопараллельными электродами,схема которой представлена на фиг., Дл  высокой эффективности регистрации рабоча  среда камеры выбираетс  с большими Z и р , например, используют жидкий ксенон (Zi, « 54,р « 3 г/см).« 23 Анод камеры .состоит из примыкагощих друг к другу электрически изолированных площадок (элемеитов), каж-. дан из которых имеет независимый вглсод к своему .усигштелю ш-тульсов. Благодар  этому можно лепосредственно измерить зар д, индуцированный положительными ионами на каждом элементе, кроме того элемента, на котором собираютс  электроны (в каж- : дом случае в зависимости от места поглощени  -кванта этот элемент может быть тем или иным из данного набора). Чтобы определить суммарный зар д QK,,, на элементе, на котором собираютс  электроны, аппроксимируют результаты измерений индуцированного зар да на отдельных соседних с КИМ элементах плавной кривой и получают величину наведенного зар да Qg на элементе-коллекторе.. Далее по формуле (5) наход т энергию Jf кванта Е,