Способ определения эффективного показателя поглощения (эпп) света в сцинтилляционном детекторе

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик в 662083 К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(53) УДК 539.1. .074.3 (088.8) Опубликовано 15.08.80. Бюллетень 30Дата опубликования описания 15.08,80 до делам иэооретеиий и открытий(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОГО ПОКАЗАТЕЛЯ ПОГЛОЩЕНИЯ (ЭПП) СВЕТА В СЦИНТИЛЛЯЦЙОННОМ ДЕТЕКТОРЕИзобретение относится к способу определения параметров сцинтилляциойных детекторов, в частности к способу определения эффективного показателя поглощения (ЭПП) света и может быть использовано при производстве, исследовании и примене-5 нии сцинтилляторов.Известен способ огределения эффективного показателя поглощения сцинтиЛляцибнных детекторов в виде пластин большой площади с помощью светоприемника малых размеров при зачернении всей боковой по О верхности детектора, кроме его выходного" окна 11, При этом доля света, падающего на светоприеиник, пропорциональна величине, обратной расстоянию между центром светового излучения и светоприемником.Однако при таком способе необходимо15 проведение многочисленных измерений, невысока точность за счет неоднородности сцинтилляционной эффективности по сцинтиллятору.Наиболее близким к предлагаемомуяв- :20 ляется способ определения эффективного показателя поглощения света в сцинтиллято-ре 12. Согласно этому способу значение ЭПП определяют по результатам измеренияФ амплитуды сигнала от светоприемника, облученйого светом от световой 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 площади 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, напрймер, взаимно перпендикулярных направлениях.При этом способе необходимо проводить многочисленные измерения, обработку результатов каждого измерения и повторение нескольких серий экспериментов для получения характеристики -сцийтилляционногодетектора в целом. Кроме того неоднородзность сцинтилляционной эффективности вдоль направления перемещений источникавозбуждения 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 световой вспышки.Это достигается тем, что измеряют соотношение амплитуд сигналов от прямого и отраженного света и определяют величину эффективного показателя поглощения по формуле:где)И - эффективный показатель поглощения света;)" - коэффициент отражения отражателя, помещенного на торце детектора, противоположного светоприем нику-;1 - коэффициент, зависящий от показателя преломления сцинтиллятораи связанный с распределением светав нем;1 - расстояние от световой вспышкидо светоприемника;1- - длина сцинтиллятора вдоль оси светоприемника;0 - соотношение амплитуд сигналов приналичии и отсутствии отражателя,Способ основан на определении отношения амплитуд сигналов на выходе светоприемного устройства при возбуждении светав 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 эффективностив точке измерения. Предлагаемый способпозволяет определить параметр, характеризующий прозрачность детектора в целом,так как свет проходит весь объем" сцинтиллятора" вежде; чем регйстрируется светоприемным устройством, по результатамвсего двух измерений, что сокращает времяизмерений и упрощает процесс обработкиих результатов.Предлагаемыи способйредназйаченпрежде всего для полированных неупакованных сцинтилляторов в форме прямых цилиндров, брусков и пластин.Пример, Определение. величины ЭППсцинтиллятора в виде пластины,Измерения проведены с помощью фотоумножителя ФЭУ - 82 с конвертором, спектрпоглощения которого соответствует спектруизлучения сцинтиллятора. Размеры конвертора 200 х 30 х 20 ммз, Фотоумножитель раМ;е 3Измерения известными способами на тойже установке и на установке с ФЭУ - 49, занимающего всю площадь выходного окна исследуемого детектора, дали соответственно результаты: ф -- 0,021 сми )Ид =0,023 см. Определение ЭПП по способу 2 с помощью ФЭУ - 82, занимающего часть площади выходногоокна детектора, с зачернением боковой поверхности сцинтилляционной пластины дало значение,Ц= 2 = 0,017 см ф Таким образом, результаты, полученныеразными методами, дают удовлетворительное согласие с результатом по предложенному способу определения ЭПП,Формула изобретения Способ определения эффективного показателя поглощения (ЭПП) света в сцинтилляционном детекторе путем измерения амплитуды сигнала от светоприемника, облученного светом от световой вспышки, возбужденной в сцинтилляторе ионизирующим излучением, при ослаблении света с изме 4 ф некием длины пути его в детекторе, отличаюиийся тем, что, с целью упрощения процесса определения ЭПП и получения характеристики, независимой от величины сцинтилляционной эффективности в точке измерения, при сохранении месторасположения световой вспышки, измеряют соотношение амплитуд сигналов от прямого и отраженного света и определяют величину эффективного показателя поглощения из зависимости30 Я 4(е.Ц 6-1где И - эффективный показатель поглощения света сцинтилляций в детекторе;1 - ,коэффициент отражения отражателя, помещенного на торце детектора, противоположного светоприемнику;1 - коэффициент, зависящий от показателя преломления сцинтиллятора 4ботал в токовом режиме. Сигнал на аноде ФЭУ регистрировался микро вольт-микроамперметром Ф = 116/2. Исследовался сцинтиллятор изполиметилметакрилата с показателем преломления Ь = 1,56 (Ф = 1,09) размером 365 Х 165 Х 30 ммэ, Сцинтиллятор возбуждался в точке с 8 = 20 см. Амплитуда сигнала с учетом темнового тока при отсутствии отражения (черный поглотитель в оптическом контакте с детектором) на торце, противоположном выходному окну, равна Л,= 10 =0,093 мкА. Амплитуда сйгнала при наличии зеркального отражателя с Р =0,7 равна За=0,0692 мкА. Относительная погрешность измерения составляет +5%. Таким образом о =1,34, По формуле получено значение ф, =0,020 см .15и связанный с распределением света в нем;1- - длина детектора вдоль оси свето- приемника;о - расстояние от световой вспышки до светоприемника;6 - соотношение амплитуд сигналов при наличии и отсутствии отражателя,667083 Источники информации,принятые во внимание при экспертизеРедактор Т. КолодцеваЗаказ 6821/76 Составитель Ю. АлександровТехред А. Бойкас , Корректор М. ДемчикТираж 649 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий13035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4