Спектрометр энергии тяжелых ионов

в и.;:"- :мсиаИСА Согоз СоветскихС 04 иапистнческихРеспублик О ПИЗОБРЕТЕН Ия оц 699924 К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(ы)м. кл. Ст 01 Т 1/36 Гоеудорстоаниый квинтет ло делан изобретений и открытий(71) Заявитель Московский ордена Трудового Красного Знамени инженерно- физический институт( 54) СПЕКТРОИЕТР ЭНЕРГИИ ТЯЖЕЛЫХ ИОНОВ Изобретение относится к ядерной спектрометрии, в частности к полу" проводниковой спектрометрии, и может быть использовано для измерения спектров энергии тяжелых ионов, например осколков деления тяжелых ядер.Известно устройство для спектромет. рии тяжелых ионов, содержащее полупроводниковый детектор, зарядочувствительный усилитель и амплитудныйанализаторОднако данное устройство обладает невысоким энергетическим разрешением л 2-И, в то время как при регистрации легких ионов, напримерчастиц, величина энергетического разрешения может составлять 0,5,Известен спектрометр энергии тяжелых ионов, содержащий последовательно соединенные полупроводниковый детектор, зарядочувствительный усилитель, амплитудный анализатор, коллиматор для выделения . ионов, падающих на детектор под малыми углами 2 1. В данном техническом решении использован эффект каналирования для улучшения энергетического разрешения спектрометра. Врежиме каналирования ион движетсяпод малым углом ( углом Линдхарда)относительно кристалической плоскостиматериала детектора в канале с пониженной, относительно соеаней, элегоктронной плотностью. При этом плазменные эффекты, такие как наличиеплазменного времени и рекомбинация втреке, практически отсутствуют, чтоприводит к улучшению энеогетигэческого резрешения и уменьшению длительности токового импульса в детекторе в несколько раз.Недостатком такого спектрометраявляется невысокое энергетическоеразрешение, что обусловлено егосложной Функцией отклика.Цель изобретения - улучшениеэнергетического разрешения.Это достигается тем, что в спект рометр дополнительно введены токовый усилитель и схема дискриминации длительности токового импульса, при этом вход схемы дискриминации длительности токового импульса через токовыйусилитель соединен с детектором, а выход схемы дискриминации длительности токового импульса соединен с входом разрешения регистрации анализатора.На чертеже показана схема предлагаемого спектрометра.Устройство содержит полупроводниковый детектор 1, изготовленныйиз монокристалла с перпендикулярной поверхностью детектора ориентацией кристаллических плоскостей,зарядочувствительный усилитель 2,амплитудный анализатор 3,токовый усилитель 4 2 О схсму 5 дискриминации длительности токового импульса. Вход анализатора через эарядочувствительный усилитель присоединен к детектору, Вход схемы дискриминации длительности токового импульса через токовый усилитель присоединен к детектору, а выход схемы дискриминации длительности токового импульса присоединен к входу разрешения регистрации анализатора.При попадании в детектор 1 иона в детекторе возникает импульс тока, который поступает на вход зарядочув ствительного 2 и токового 4 усилителей. С выхода зарядочувствительного усилителя 2 импульс напряжения, пропорциональный заряду, образованному в детекторе ионом, поступает на вход амплитудного анализатора 3, а с выхода токового усилителя 4 токовый импульс попадает на вход схемы 5 дискриминации токового импульса. Если ион регистрируется в режиме каналиро" вания(каналирующий ион),то импульс токамеет меньшую длительность, чем для Формула изобретения Спектрометр энергии тяжелых ионов,содержащий последовательно соединенные полупроводниковый детектор, зарядочувствительный усйлитель и амплитудный анализатор, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью улучшения энергетического разрешения,в неговведены токовый усилитель и схема регистрации длительности токовогоимпульса, при этом вход схемы дискриминации длительности токового импуль,са через токовый усилитель соединенс детектором, а выход схемы дискриминации длительности токового импульсасоединен с входом разрешения регистрации амплитудного анализатора.1 сточники информации,принятые во внимание при экспертизеБалдин С.А. и др. Прикладная40спектрометрия с полупроводниковымидетекторами, М., Атомиздат,1974,с.212. Яо 111 чап И.1 Яе 1 сг 1 пц В,Я.Мцс 1. Дцэгг. апд ИейЬодэ. ч. 116,1974, р. 29- 39 (поототип). 699924обычного режима, и схема дискриминации длительности токового импульсавырабатывает сигнал, поступающий навход зарядочувствительного усилителя,2 и разрешающий работу анализатора 3.Таким образом, предлагаемый спектрометр позволяет регистрироватьтолько каналирующие ионы, для которых10 величина энергетического разрешениясоставляет 0,5-13, Следовательно,введение токового усилителя и схемыдискриминации длительности токовогоимпульса, а также реализация вышеописанных связей, позволили улучшитьэнергетическое разрешение до величины 0,5- 14 или в 2-4 раза.