Способ определения энергии ускоренных электронов

Р 173 6 9 ОПИСАН И Е ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТРРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Фафе Сееетсиих Фееаяистичесиих республик(45) Дата опубликования описания 30,04.80 по делам иэобретеии и открытийи В. В, Каплин ной физики ордена Трудовог м, С, М, Кирова Е, И. Розум, С, А, Воробьев, С. В, Плотников Научно-исследовательский институт ядер при Томском ордена Октябрьской Революции и Красного Знамени политехническом институте54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЭНЕРГИИ УСКОРЕНН ЭЛЕКТРОНОВтронами прозрачазуются 30 Гесударстееииый комитет (23) Приоритет Изобретение относится к ускорительной технике и предназначено для измерения энергии пучка моноэнергетических электронов в диапазоне 0,8: 10 МэВ. Данный способ может быть использован в исследованиях в области экспериментальной ядерной физики, физике твердого тела, а также в других областях, где необходимо просто и с достаточной точностью определить энергию пучка ускоренных электронов. 10В ускорительной технике заряженных частиц известны следующие способы определения энергии электронов: по длине пробега электронов в веществе с помощью трековых приборов или пропорциональных 15 счетчиков; по интегральному ионизационному или сцинтилляционному эффекту с помощью ионизационных газовых или полупроводниковых детекторов; по отклонению электронов в магнитном поле. Все эти спо собы трудоемкие и осуществляются с помощью сложного электронного оборудования.Известен способ определения энергии электронов по глубине окрашенного слоя 25 щелочно-галоидного кристалла (ШГК) облученного электронами.При облучении быстрыми элекщелочно-галоидных кристаллов,ных до облучения, в последних обр радиацпонные дефекты кристаллической решетки, так называемые г"-центры, которые поглощают свет видимой части спектра и обуславливают появление окраски кристалла. Глубина окрашенной части характеризует пробег электронов в данном кристалле и зависит от начальной энергии электронов.С помощью микрофотометра Мфопределяют изменение плотности окраски облученных кристаллов по глубине окрашенной части. По этой зависимости определяют значение так называемого экстраполированного пробега Я, как точку пересечения продолжения линейного участка кривой АВ с осью абсцисс (см. фиг. 1). По значению Яиспользуя известное соотношениеЕ(МэВ) = 1,9 Я, (гсм) + 0,2 (1) определяют энергию моноэнергетических электронов. Средняя ошибка такого определения составляет + Фоо и зависит от правильного выбора линейного участка кривой.При необходимости более быстрого определения энергии значение Я, определяют визуально без использования трудоемкой операции фотометрирования, Измеряя прозрачной линейкой толщину окрашенного слоя дяц 3 и используя установленное ранее соотношение Яэ -- 1,25 двиз, по формуле (1)также определяют энергию электронов. Средняя ошибка такого способа составляет до 12/оНедостатком этого способа определения энергии является невысокая точность, так 5 как значение Яэ, входящее в формулу (1), зависит от выбора линейного участка ЛВ кривой плотности окраски (см, фиг. 1) в первом случае и от визуального определения глазом размытой границы между окра-0 шенной и неокрашенной частями кристалла во втором случае.Целью настоящего изобретения является увеличение точности измерения энергии электронов, 15Указанная цель достигается тем, что прозрачный до облучения щелочно-галоидный кристалл облучают электронами под углом 40 - 90 к поверхности дозой не выше 1 О" - 10 д эл/ем 20Выло установлено, что после такого облучения в кристалле появляется дополнительная окрашенная полоса, находящаяся на большеи глубине, чем основная окрашенная часть кристалла (см. фпг. 2). В резуль тате многочисленных экспериментальных исследовании оыла установлена следующая зависимость положения максимума плотности окраски этой дополнительнои полосы от энергии электронов В: 30Е (МэВ) = 2,03 ЯМ (г/см) + 0,25. (2)Определяя с помощью прозрачной линейки или микрофотометра МФположение максимума плотности окраски дополнитель ной окрашенной полосы ф, в облученном кристалле и подставляя его значение в формулу (2) определяют энергию электронов.1 очность определения энергии в данном случае зависит в основном от ширины до полнительной окрашенной полосы, положение которой можно определить с большей точностью, чем значение апо размытой границе между окрашеннои и неокрашенной частями облученного кристалла при ви зуальном измерении и значение Я, по кривой плотности окраски при микрофотометрировании. Средняя ошибка такого способа составляет + 2/, при микрофотометрировании и + 5% при визуальном измерении прозрачной линейкой.П р и м е р. Проводилось определение энергии пучка моноэнергетических электронов по окраске кристалла КС 1, На фиг. 2 приведена фотография окрашенной части кристалла и кривая микрофотометрирования этой же окрашенной части, Кристалл облучали моноэнергетически пучком электронов дозой 8 10+4 эл/см. Фотография облученного кристалла приведена на фиг. 3. Микрофотометриров ание проводилось на микрофотометре МФ. Положение максимума плотности окрашенной полосы нашли Я, = 434 мм = 0,862 г/см. Средняя ошибка определения положения Я+ 2%, По формуле (2) определяем энергию,Е (МэВ) = 2,03 0,862 (г/см) + 0,25 == 2 + 0,04 (Мэ)Данный способ позволяет определять энергию моноэнергетпческих электронов со средней ошибкой + 2/о в случае использования микрофотометрирования н + 5/о при визуальном определении по прозрачной линейке, что и является положительным эффектом данного способа.Ф о р мул а изобретенияСпособ определения энергии ускоренных электронов по глубине окрашенного слоя щелочно-галоидного кристалла, облученного электронами, отличающийся тем, то, с целью повышения точности способа, кристалл облучают пучком электронов под углом 40 - 90" к его поверхности дозой не выше 10" - 10 эл/см и энергию электронов )., (МэВ) находят по следующей зависимости:Е = 2,03 Я + 0,25,где Я - положение максимума плотности окраски дополнительной окрашенной полосы в г/см,(;оиг. е Составитель Л. Икоеведактор Т. Кузьмина Техред В, Серякова Корректор Л. О Заказ 763/8 Изд.296 Тираж 889 НПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изоб 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Типография, пр. Сапунова Э