Способ определения эффективного показателя поглощения (эпп) света в сцинтилляционном детекторе Советский патент 1979 года по МПК G01T1/20 

Изобретение относится к способу определения параметров сцинтилляционных детекторов, в частности к способу определения эффективного показателя поглощения (ЭПП) света и может быть использовано при производстве, исследовании и применении сцинтилляторов.

Известен способ определения эффективного показателя поглощения сцинтилляцйонных детекторов в виде пластин большой площади с помощью светоприемника малых размеров при зачернении всей боковой поверхности детектора,Кроме его выходнЬТо окна 1. При этом доля света, падающего на светоприеиник, пропорциональна величине, обратной расстоянию между центром светового излучения и светопрйемникбм.

Однако при таком способе необходимо проведение многовдсленнйх измерений, невысока точность за счет неодйородностй сцинтилляционной эффективности по сцинтиллятору.

Наиболее близким к предлагаемому является способ определения эффективного показателя поглощения света в сцийтиЛлйТОре 2. Согласно этому способу значение ЭПП определяют по результатам измерения

амплитуды сигнала от светоприемника, облучённого светом Ьт ётовой вспышки, возбужденной в сцинтилляторе ионизирующего излучения при ослаблении света с изменением длины пути его в детекторе. Логарифм произведения амплитуды сигнала на величину этого расстояния должен прямопропорционально зависеть от указанного расстояния. Неоднородность сцинтилляционной эффективности по плоЩад1И детектора и дефекты обработки поверхности пластин могут нарушить линейность этой зависимости. В области наблюдаемой линейности наклон графика указанной зависимости обуславливается величиной ЭПП сцинтилляционного детектора. Для получения характеристики

всего объема сцинтиллятора производят аналогичные измерения и обсчет их результатов при перемещении источника возбуждения в двух, например, взаимно перпендикулярных направлениях.

При этом способе необходимо проводить

многочисленные измерения, обработку результатов каждого измерения и повторение нескольких серий экспериментов для получения характеристики СЦийТилладионного детектора в целом. Кроме того неоднородность сцинтилляционной эффективности вдоль направления перемещений источника возбуждения влияет на результаты, затрудняет их интерпретацию и уменьшает точность измерений. Цель изобретения - упрощение процесса определения ЭПП и получения характеристики, независимой от величины сцинтилляционной эффективности в точке измерения, при сохранении месторасположения световойвспыщки. Это достигается тем, что измеряют соотнощение амплитуд сигналов от прямого и отраженного света и определяют величину эффективного показателя поглощения по формуле: - гдеjU - эффективный показатель поглощения света; р - коэффициент отражения отражателя, помещенного на торце детектора, противоположного светоприем нику-; - коэффициент, зависящий от показателя преломления сцинтиллятора и связанный с распределением света в нем; t - расстояние от световой вспыщки до светоприемника; L - длина сцинтиллятора вдоль оси све-, топриемника; 6 - соотношение амплитуд сигналов при наличии и отсутствии отражателя. Способ основан на определении отношения амплитуд сигналов на выходе светоприемного устройства при возбуждении света в одной и той же точке сцинтиллятора и сохранении всех остальных условий эксперимента, кроме условий отражения на торце, противоположном выходному окну. Поэтому результат предлагаемого способа не зависит от сцинтилляционной эффективности в точке измерения. Предлагаемый способ позволяет определить параметр, характеризующий прозрачность детектора в целом, так как свет проходит весь объШ СЦйнтйл-ЛйТ - 11рШдеГ 1Г егйстрир) приемным устройством, по результатам всего двух измерений, что сокращает время измерений и упрощает процесс обработки их результатов. Предлагаемыйспособ прёДназ11ачен прежде всего для полированных неупакованных сцинтилляторов в форме прямых цилиндров, брусков и пластин. Пример. Определение- величины ЭПП сцинтиллятора в виде пластины. Измерёнияпроведены с помощью фотоумножителя ФЭУ-82 с конвертором, спектр поглощения которого соответствует Сггёктру излучения сцинтиллятора. Размеры конвертора 200x30x20 мм. Фoтoyмнokитeль работал в токовом р.ежиме. Сигнал на аноде ФЭУ регистрировался микровольт-микроамперметром Ф 116/2. Исследовался сцинтиллятор из полиметилметакрилата с показателем преломления h 1,56 ( 1,09) размером 365 X 165 X 30 ммз. Сцинтиллятор возбуждался в точке с-б 20 см. Амплитуда сигнала с учетом темнового тока при отсутствии отражения (черный поглотитель в оптическом контакте с детектором) на торце, противоположном выходному окну, равна J, .0,093 мкА. Амплитуда сигнала при наличии зеркального отражателя с Р 0,7 равна Jji 0,0692 мкА. Относительная погрешность измерения составляет ±5%- Таким образом б 1,34. По формуле получено значение JU, 0,020 см. Измерения известными способами на той же установке и на установке с ФЭУ-49, занимающего всю площадь выходного окна исследуемого детектора, дали соответственно результаты: JUg 0,021 см и/Х 0,023 см . Определение ЭПП по способу 2 с помощью ФЭУ-82, занимающего часть площади выходного окна детектора, с зачернением боковой поверхности сцинтилляционной пластины дало значение//(4 0,017 см. Таким образом, результаты, полученные разными, методами, дают удовлетворительное согласиес результатом по предложенному способу определения ЭПП. Формула изобретения Способ определения эффективного показателя поглощения (ЭПП) света в сцинтилляционном детекторе путем измерения амплитуды сигнала ot светоприемника, облученного све:том от световой вспыщки, возбужденной в сцинтилляторе ионизирующим излучением, при ослаблении света с изменением длины пути его в детекторе, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса определения ЭПП и получения характеристики, независимой от величины сцинтилляционной э.ффективнрсти в точке измерения, при сохранении месторасположения световой вспыщки, измеряют соотношениеамплитуд сигналов от прямого и отраженного света и определяют величину эффективного показателя поглощения из зависимости. где и-эффективный показатель поглощения света сцинтилляций в детекторе; р-.коэффициент отражения отражателя, помещенного на торце детектора, противоположного светоприемнику; V - коэффициент, зависящий от показателя преломления сцинтиллятора L - l- 6 - , 667083, 5- О И связанный С распределением света Источники информации, в нем;принятые во внимание при экспертизе длина детектора вдоль оси светоприемника; 1. D. Brini, L Peli, О. Rimond, Р Veрасстояние от световой вспышки доronesi, «Suppl Nuovo Cim 2, 1048,-1955. светоприемника; j 2. Сборник «Монокристаллы, сцинтилсоотношение амплитуд сигналов приляторы и органические люминофоры, наличии и отсутствии отражателя.Харвков, 1968, с. 178-179 (прототип).