Двухкоординатный детектор мягкого рентгеновского излучения Советский патент 1983 года по МПК G01T5/12 

0

о

СП

Изобретение относится к области детекторов рентгеновского излучения в диапазоне энергий до 20 кэВ и может быть использовано в лаборатория ванимакйцихся рентгеноструктурными исследованиями в области молекулярной биологии, металлофизики.

Широко известно использование для рентгеноструктурного анализа двумерного детектора - фотопленки. Этот детектор не обеспечивает требованиям современной рентгеновской дифрактометрии по точности, чувствительности и, главным образом, быстрдействию, особенно для эксперименто на монокристаллах белков.

Известен двумерный детектор для рентгеновской дифрактометрии, представлякщий собой, пропорциональную камеру с двумя проволочными электродами (анод и первый катод) . являющимся также входным окном 1.

Недостатками этого детектора явлются: неоднородная эффективность регистрации рентгеновского излучени по площади детектора из-за неоднородности в толщине алкминиевого пог к{5ытия, особенно проявляющейся при растяжении майлара;

ненадежность детектора из-за выгорания алюминиевого покрытия и возможного прогорания майлара при использовании его в качестве катоднго электрода в электрических полях высокой напряженности.

Наиболее близким к предлагаемому является двухкоординатный детектор мягкого рентгеновского излучения, представлякйций собой герметичную камеру с входным окном и двумя провлочными электродами (анодом и первым катодом) и сплошным электродом (вторым катодом из вакуумноплотного бериллия толщиной 1 мм, служащим также входным окном камеры), Эффективность регистрации данного детектора менее 50% для рентгеновских лучей СиК. 2.

Недостатками данного детектора является недостаточно высокая однородность .эффективности регистрации рентгеновских лучей по площади детектора и Низкая эффективность из-за использования толстого входного электрода с возможными/локальным отклонениями по толщине и недостаточной плоскостностью, а также высокая стоимость, особенно в случае использования пластин из бериллия большой площади..

Црлью изобретения является повышение однородкости и эффективности регистрации рентгеновских лучей детектора -по плсмдади и увеличения эФфек тив ности.

Поставленная, цель достигается тем, .что в двухкоординатном детекто

ре мягкого рентгеновского излучения для дифрактометрии, представляющем собой герметическую камеру с анодом и первым катодом в виде проволочных электродов и вторым катодом в виде сплошного электрода, служащим входным окном камеры, введены дополнительный проволочный электродр а входное окно камеры выполнено из пленочного проводящего материала, прозрачного для рентгеновских лучей заданной энергии, причем детектор снабжен устройством для варьирования расстояния между входным окном и дополнительным проволочным электродом

Входное окно выполнено на пленочного проводящего материала, к которому приложено небольшое отрицательное напряжение относительно дополнительного проволочного электрода. Напряженность электрического поля между входным окном и дополнительным проволочным электродом низкая, что полностью исключает возможность повреждения пленочного проводящего покрытия. Поглотителем мягкого рентгеновского излучения является слой рабочего газа, ограниченный входньп/ окном и дополните;5ьным проволочным электродом. Проволочные электроды соединены с соответствующими устройствами регистрации, связанными с ЭВМ о Ширина газового слоя-поглотителя (между входным окном и первым проволочным электродом) выбирается в зависимости от требуемой однородности эффективности регистрации рентгеновских лучей детектором.

На представленном чертеже изображена схема предлагаемого детектора, где 1-корпус, 2 и 3- проволочные электроды, 4-дополнительный проволочный электрод, 5 входное окно из пленочного проводящего материала, 6устройство регулирования величины расстояния между входным окном и дополнительным электродом.

Работа детектора происходит. следугацим образом.

Пучок мноэнергетических рентге-. новских лучей практически без ослабления проходит через входное окно детектора, конвертирует в основном на атомах газа-наполнителя в объеме ограниченном входным окном-и дополнительным проволочным электродом, в результате чего проволоки электродов не вносят существенную локальную неэффективность в работу детектора.

Образовавшиеся в результате конверсии электроны дрейфуют под действием слабого электрического поля по направлению к дополнительному проволочному электроду и подают в электрическое поле высокой напряженности, где регистрируются с помощью электродов 2, 3 и 4 .

Э 927051

Испытания экспериментального об-iJeH-rreHOBCKHX лучей (С« 1) ссчзтавраэца двухкооряинатного детектораляет около 80%. При этом ошибка

большой площади показало, что приопределении координат падакщих иа

оптимальнсял промежутке межцу входнымдетектор рентгеновских лучей практиокном и дополнительным электродомчески не ухудшается при углах пад несднородность эффективности регист- ния, отличающихся

рации рентгеновских лучей не превы-от нормгшьного до 0 гргшушает 2%. Эффективность регистрациисов.

ДВУХКООРДИНАТНЫЙ ДЕТЕКТОР .МЯГКОГО РЕНТГЕНОВСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ДЛЯ дифрактометрии монокристаллов, представляющий собой герметичную камеру с анодом и первым катодсхл в виде проволочных электродов и вторьм като-i дом в виде сплошного электрода, служащим входным окном камеры, о тличающийся тем, что, с целью повышения однородности и эффективности регистрации рентгеновских лучей детектора по площади и увеличения эффективности, в негр введен дополнительный проволочный электрод, а входное окно камеры выполненно из пленочного проводящего материала, прозрачного для рентгеновских лучей заданной энергии, причём детектор снабжен устройстве для варьирования расстояния между , входньв окном и дополнительнь электродом.ф