SU746366A1

SU746366A1 - Method of determining linearity zone of photoelectronic multiplyer assembly operation

Info

Publication number: SU746366A1
Application number: SU782679917A
Authority: SU
Inventors: Виктор Вадимович Померанцев; Татьяна Израилевна Соколовская
Original assignee: Предприятие П/Я Р-6496
Priority date: 1978-10-30
Filing date: 1978-10-30
Publication date: 1980-07-07

Description

(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДИАПАЗОНА ЛИНЕЙНОСТИ(54) METHOD FOR DETERMINING THE LINEAR RANGE

РАБОТЫ БЛОКА ФОТОЭЛЕКТЮННОГО УМНОЖИТЕЛЯWORK BLOCK PHOTO ELECTRO MUNICIPATOR

Изобретение относитс к области измерений гамма и корпускул рных излучений с помощью сцинтилл циокных приборов и может быть использовано при эксплуатации измерительной аппаратуры, в частности, дл определени диапазона линейности блока фотоэлектронного умножител . Известен способ определени диапазона лине ности фотоэлектронного умножител , основанны на измерении анодного тока в зависимости от величины светового потока при фиксированном напр жении питани . Этот способ мало применим в сцинтилл ционной технике, использующей слабые световые потоки Щ. Известен также другой способ определени диапазона линейности работы блока фотоэлектронного умножител , основанный на измерени величины сигнала при освещении фотокатода световым потоком от сцинтилл ционного детектора , возбуждаемого потоком ионизирующего излучени , при различных напр жени х питани блока ФЭУ 2J. Недостатком этого способа вл етс относительно Мала точность и его сложность. Целью изобретени вл етс увеличение точности и упрощегае способа определени диапазона линейности. Указанна цель достигаетс teM, что фотокатод освеццют двум различающимис по интенсивности потоками света, измер ют отношение сигналов от каждого из этих потоков и сохранение величины отношений этих сигналов отождествл ют с диапазоном линейности работы блока ФЭУ. Различающиес по величине сигналь могут быть получетл, например, следующим образом: сипалы от двух различных по своФй сщттилл торов, или от одного сшштилл тора, но различно устанавливаемого на фотокатод ФЭУ - в оптическом контакте и без оптического контакта с фотокатодом ФЭУ или с использованиаи и без использовани Нейтрального оптического фильтра, - с помощью двух различающихс по leprini, интенсивности или виду источшжа ионизирутощего излучени и одного сцинтилл тора, измен рассто ние между источником излучени и детектором. Таким образом в изобретении критерием линейности вл етс новый параметр - отношение двух, отличающихс по величине, сигналов.The invention relates to the field of gamma and particle radiation measurements using scintillators and can be used in the operation of measuring equipment, in particular, to determine the linearity range of a photomultiplier block. A known method for determining the linearity range of a photomultiplier tube is based on measuring the anode current as a function of the magnitude of the light flux at a fixed supply voltage. This method is of little use in scintillation technology using weak light fluxes. There is also another method for determining the linearity range of a photoelectric multiplier unit, based on measuring the signal magnitude when the photocathode is illuminated by the light flux from a scintillator ionizing radiation flux at various directions wives of power supply unit PMT 2J. The disadvantage of this method is relatively low accuracy and complexity. The aim of the invention is to increase the accuracy and simplicity of the method for determining the range of linearity. This goal is achieved by teM that the photocathode is illuminated by two light streams differing in intensity, the ratio of the signals from each of these streams is measured, and the conservation of the ratio of these signals is identified with the linearity range of the PMT unit. Signals that differ in size can be obtained, for example, as follows: sipaly from two different types of sensors, or from one sixth cylinder, but differently mounted on the photocathode of the photomultiplier - in optical contact and without optical contact with the photocathode of the photomultiplier or with use and without using a Neutral Optical Filter, using two different leprini, intensity or type of ionizing radiation and one scintillator, changing the distance between the radiation source and the detector. Thus, in the invention, the linearity criterion is a new parameter — the ratio of two different signals.

Предлагаемый способ работоспособен при работе ФЭУ, как в импульсном, так и токовом режимах, прост в осуществлении и обработке результатов.The proposed method is operable when the photomultiplier is operating in both pulsed and current modes, it is easy to implement and process the results.

На фиг. 1 показана схема работы ФЭУ в токовом режиме; на фиг. 2 - схема работы ФЭУ в импульсном режиме.FIG. 1 shows the scheme of operation of the PMT in the current mode; in fig. 2 - scheme of the PMT operation in pulsed mode.

Дл работы ФЭУ в токовом режиме используетс схема, представленна на фиг . I. Схема состоит из исючника ионизирующего излучени I, сцинтилл ционного детектора 2, блока фотоэлектронного умножител 3, стабилизатора сетевого напр жени 4, стабилизированного источника питани 5 и гальванометра 6.For the operation of the PMT in the current mode, the circuit shown in FIG. I. The circuit consists of an ionizing radiation source I, a scintillation detector 2, a photomultiplier block 3, a mains voltage stabilizer 4, a stabilized power source 5, and a galvanometer 6.

Л,л работы ФЭУ в импульсном режиме используетс схема, представленна на фиг. 2. Схема состоит из сщщтилл ционного детектора 2, блока фотоэлектронного умножител 3, с предварительным усилителем 7, источника ионизирующего излучени 1, стабилизатора сетевого напр жени 4, стабилизированного источника питани 5 и многоканального анализатора импульсов.L and L of the PMT operation in pulsed mode uses the scheme shown in FIG. 2. The circuit consists of a slice detector 2, a photomultiplier 3 unit, with a preamplifier 7, an ionizing radiation source 1, a mains voltage regulator 4, a stabilized power source 5, and a multichannel pulse analyzer.

Иллюстрацией способа могут быть следующие примеры.The following examples may illustrate the method.

Определение линейности блока ФЭУ-83, работающего в токовом режиме. Измер ли отнощение велцг1Ю{ сигналов от сцинтилл ционногоDetermination of linearity of the FEU-83 block operating in the current mode. The ratio of the signals from scintillation

детектора на основе натри йодистого, активированного таллием, и детектора на основе стильбена при облучении их гамма-квантами от источника цези - 137. Напр жение питани ФЭУ от 1,0 до 2,2 кв. Результаты измерений показали, что искомое отнощение составл ет 4,15 с отклонением не более отнрсительifbix 3%, что соответствует погрешности измерени . Следовательно, в указанном диапазоне напр жений питани ФЭУ-83 имеет линейгшш режим.a sodium-based iodide detector activated by thallium and a stilbene-based detector when irradiated with gamma rays from a cesium source - 137. The power supply voltage of the photomultiplier tube is 1.0 to 2.2 square meters. The results of measurements showed that the desired ratio is 4.15 with a deviation of no more than a differential of 3%, which corresponds to the measurement error. Therefore, in the specified voltage range, the PMT-83 has a linear mode.

Определение линейности блока ФЭУ-82, работающего в цмнульсном режиме. Использована установка согласно схеме на фиг. 2с многоканальным анализатором импульсов тина АИ-256-1 и сцинтилл щюнным детектором диаметром и высотой 40 мм на основе стильбена . Детектор возбуждалс ионизирующим излучением от цези - 137. Измер ли отношени световых выходов при постановке детектора с оптическим контактом и без онтического контакта с фотокатодом ФЭУ. Напр жение питани ФЭУ измен лось от 0,8 до 1,6 кВ. Результаты измерений показалк, что в интервале от 0,8 до 1,5 кВ искомое отношение составл ет 1,99 с отклоненнем, не превышающим погрешности измерений (3%). Следовательно , в указанном диапазоне напр женийDetermination of linearity of the FEU-82 unit operating in the multi-pulse mode. The installation according to the scheme in FIG. 2 with a multichannel pulse analyzer of AI-256-1 tina and a scintilla with a slender detector with a diameter and height of 40 mm based on stilbene. The detector was excited by ionizing radiation from cesium - 137. The ratios of the light outputs were measured at the detector with an optical contact and without optical contact with the PMT photocathode. The power supply voltage of the PMT varies from 0.8 to 1.6 kV. The measurement results showed that in the interval from 0.8 to 1.5 kV, the desired ratio is 1.99 with a deviation not exceeding the measurement error (3%). Therefore, in the specified voltage range

ФЭУ-82 работает в линейном р ежиме.The FEU-82 operates in the linear mode.

Преимуществом метода вл етс его универсальность , то есть прнгошгость дл импульсного и токового режимов ФЭУ,The advantage of the method is its versatility, i.e. for pulsed and current PMT modes,

Дл работы ФЭУ в двух режимах повышаетс точность измерений, св за1гна с тем, что при измерении отношений двух сигналов исключаетс ошибка, св занна с ненропордиональностЕэЮ величины сигнала энергии гаммаквантов . Способ применим дл любых спектрометри сеских ФЭУ, может использовать различные по природе сцинтилл ционные детекторы.For the PMT to operate in two modes, the accuracy of measurements is increased, due to the fact that when measuring the ratio of the two signals, the error associated with the nonpropionality of the gamma quantum energy signal is eliminated. The method is applicable to any spectrometry of a seismic photomultiplier, it can use scintillation detectors of different nature.

Claims

1. Anisimova I.I., Plukhovsky B.M. Photoelectric multiplier, M., Sovetskoye

Radio, 1974, p. 31-32.

2. Ionizing radiation detectors scintillation measurement methods for measuring the general characteristics of the characteristics GOST 17038-71, sec. 1.2 (prototype).

12

iirry

FIG. one