Способ детектирования рентгеновского излучения

О П И С А Н И Е р)8802ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(088.8) Опубликова делам изобретен и открытий5) Дата опубликования описания 15.0. Кроль Заявите 4) СПОСОБ ДЕТЕКТИРОВАНИЯ РЕНТГЕНОВСК ИЗЛУЧЕНИЯИзобретение относится к физике и технике ионизирующих излучений, в частности к способам регистрации пространственных характеристик излучения с помощью перегретых сверхпроводящих гранул.Известны способы регистрации рентгеновского излучения путем его пропускания через среду, состоящую из перегретых сверхпроводящих гранул, равномерно размещенных в объеме аморфного диэлектрика, и определения облученных гранул по их переходу из сверхпроводящего состояния в нормальное по появлению импульсного сигнала на выходе катушки, охватывающей одну или множество гранул 11.Детектирование рентгеновского излучения таким способом требует в силу малости возникающих сигналов чрезвычайно чувствительной многоканальной регистрирующей аппаратуры.Известен способ детектирования рентгеновского излучения, заключающийся в пропускании излучения через среду, состоящую из металлических гранул, погруженных в аморфный диэлектрик, охлажденных до сверхпроводящего состояния и помещенных в постоянное магнитное поле такой величины, что часть гранул оказывается в перегретом сверхпроводящем состоянии, а часть в нормальном состоянии, и регистрации гранул, перешедших под воздействием рентгеновского излучения из сверхпроводящего состояния в нормальное, путем измерения коэффициента самоиндукции ка тушек, охватывающих одну или множествогранул 21,Недостатками этого способа являютсянизкая чувствительность при малых размерах измерительных катушек и ограничение 10 пространственной разрешающей способности размерами катушек, а также малое быстродействие.Цель изобретения - повышение чувствительности и улучшение пространственно го разрешения.Поставленная цель достигается тем, чтов способе детектирования рентгеновского излучения, заключающемся в пропускании его через среду, состоящую из металличе ских гранул, погруженных в аморфныйдиэлектрик, охлажденных до сверхпроводящего состояния и помещенных в постоянное магнитное поле такой величины, что часть гранул оказывается в перегретом 25 сверхпроводящем, а часть в нормальномсостоянии, и регистрации гранул, перешедших под воздействием рентгеновского излучения из сверхпроводящего состояния в нормальное, среду, содержащую перегретые 30 сверхпроводящие гранулы, облучают элект880121 10 15 Формула изобретения Составитель Ю, Алешин Корректор Н. федорова Редактор. Е. Месропова Техред А. Камыши икова Заказ 1179/13 Изд, М 206 Тираж 719 ПодписноеНПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж.35, Раушская наб., д. 4/5 пр. Сапунова, 2 Типография,ромагнитнымп волнами миллиметрового и субмиллиметрового диапазона и регистрируют величину отраженной мощности измерения, при этом длину волны облучения выбирают близкой к пороговой, прн которой для данного сверхпроводника коэффициенты отражения от сверхпроводящих и нормальных гранул еще различаются,Предложенный способ практически реализуется следующим образом.Рентгеновское излучение в диапазоне энергий от 3 до 300 кэВ пропускают через детектирующую среду, представляющую собой коллоид из гранул размером 3 - 5 мкм, выполненных из олова с содержанием примесей не более 10 - зо/о, которые равномерно распределены в химически чистом парафине с расстоянием между гранулами - 100 мкм. Детектирующую среду охлаждают до температуры 1,3 К и помещают в постоянное магнитное поле напряженностью 330 Э. Детектирующую среду выполняют в виде тонкого слоя глубиной порядка 1 мм с поперечным размером, большим чем поперечны размеры исследуемого пучка рентгеновского излучения. Поверхность детектирующего слоя облучают электромагнитными волнами с длиной волны - 0,5 мм и регистрируют изменения коэффициента отражения этих волн от участков, соответствующих гранулам, находящимся в сверхпроводящем состоянии, и участков, соответствующих гранулам, перешедшим в нормальное состояние под воздействием рентгеновского излучения, Пространственная разрешающая способность составляет - 0,5 мм. Максимальное быстродействие способа определяется временем перехода гранул из сверхпроводящего состояния в нормальное под воздействием рентгеновского излучения и составляет - 10-" с, Реальное быстродействие определяется быстродействием систем регистрации.Предлагаемый способ детектирования рентгеновского излучения найдет широкое применение в физике частиц высоких энергий, в частности в детекторах рентгеновского переходного излучения, в которых коллоид со сверхпроводящими гранулами одновременно служит и детектором и радиатором рентгеновского излучения, а также в качестве ливневого детектора, где при 20 25 30 35 45 50 энергиях электронов в несколько ГэВ его разрешающая способность по энергии сравнима с Ыа, но позволяет исследовать более широкие ливни с лучшим пространственным разрешением. Преимуществом предлагаемого способа является возможность бесконтактного съема информации о пространственных характеристиках рентгеновского излучения, что особенно важно в тех случаях, когда требуется детектирование больших площадей с высоким пространственным разрешением, например, в медицине при рентгеновской томографии. 1. Способ детектирования рентгеновского излучения, заключающийся в пропускании его через среду, состоящую из металлических гранул, погруженных в аморфный диэлектрик, охлажденных до сверхпроводящего состояния и помещенных в постоянное магнитное поле такой величины, что часть гранул оказывается в перегретом сверхпроводящем состоянии, а часть - в нормальном состоянии, и регистрации гранул перешедших под воздействием рентгеновского излучения из сверхпроводящего состояния в нормальное, отличающийся тем, что, с целью улучшения пространственного разрешения при сохранении высокой чувствительности и высокого быстродействия, сверхпроводящие гранулы облучают электромагнитными волнами миллиметрового и субмиллиметрового диапазона и измеряют величину отраженной мощности излучения.2, Способ по и. 1, отличающийся тем, что, с целью достижения максимального пространственного разрешения, длину волны облучения выбирают предельно близкой к пороговой, при которой для данного сверхпроводника коэффициенты отражения от сверхпроводящих и нормальных гранул еще различаются,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Вегпаз Н. е 1 а 1. Юезгцс 11 оп о 1 Яцрегсопс 1 цс 11 оп гпетаз 1 аЫе зтатев Ьу Рггас 11 а 11 оп, Рпцз де 11 егз, 24 А, 721 (1967).2. Патент Франции Мо 2333353, кл, сз 01 Т 1/1 б, опубЛик, 1977 (прототип).