Газоразрядный электролюминесцентный детектор ионизирующего излучения

О П И С А Н И Е оц 53364ИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Реслублик(51) М Кл з Н 0,1 1 47(00001 Т 1/20 Гасударственный комитет ССС.Р пе делам изобретений и открытий(45) Дата опубликования описания 07.03.82(54) ГАЗОРАЗРЯДНЫЙ ЭЛЕКТРОЛЮМИНЕСЦЕНТНЫЙ ДЕТЕКТОР ИОНИЗИРУЮЩЕГО ИЗЛУЧЕНИЯИзобретение опносится,к электротехнике, в частноспи к элекприческим газоразрядным лриборам, и может быть,использовано для реписпрании нонизирующего излучения в ириборах радиационной техники.Известны газовые цроно 1 рциональные ацинтилляционные детекторы, используемые для,регистрации и спектрометрии низкоэнергетического ионизирующего излучеяия, в которых излучение в газовом объеме производит первичную иовизацию с образованнем электронов и ионов, ускоряемых под действием элекПрнческого поля и возбуждающих электролюминесценнию газа. Импульс света, образующийся в результате электролюминвоценщпи, регистрируется фотоп,риемникам 11, 2, 3 и 41.Наиболее близким техническим решением,к предлагаемому является газоразрядный электролюминесцентный детектор, состоящий из тазоналолнвнного цилнндричвского корпуса с торцовым расположением входного и выходного окан, иараллельно которым, расположены два элекпрода в виде сеток, ироэрачных для электронов и света. Электроды делят;рабочий объем детектора на две функциональные части: зону поглощенияионизирующепо излучения, ограниченную катодом, одновременно являющимся входным окном, я аервым сетчатым электродом; зону элекпролюминесценцни, ограниченную двумя сетчатым 1 и электродами, нз которых второйявляется анодом, За анодом расположеновыходное окнов оптическом контакте с которым:находится фотопри ем ниик - фотоэлектронный у множитель 15,Недостатками, известных устройств являются ограничения в размере входногоакына, низкая эффективность регистрации иухудшение энергетического разрешения для,высокоэнергетического излучения,Целью изобретения является повышение чувствительности, а такжеповышение15,разрешающей способности и эффективности регистрации в высокоэнергетическойчасги спектра излучения,Цель достигается введением в устройство.электронно-отклоняющей системы, обра 20 зующей совместно с электродами детектораэлектронно-фокусирующую систему,Дополнительно входное,и выходное окна детектора могут быть расположены влерпендикулярных плоскостях.25 На фланг. 1 показан детектор .с электронно-фокуоирующей системой, позволяющейповысить чувствительность; на фиг. 2 - детектор, повьвшающий эффективность репистрации и разрешающую способность ввысокоэнергетической части спектра.Детектор (фиг, 1) содержит цилиндрический корпус 1, выполненный из вакуум- но-технического материала (например, из стекла, металла),в вакуумно-плотном исполнении. На одном товарце корлуса расположено входное окно 2, прозрачное для регистрируемого ионизирующего излучения (из бериллия, алюминия, металлизированной органической пленки). Входное. окно одновременно является одним из электродов детектора, На другом торце,расположено выходное окко 3, прозрачное для электролюминесцентного излучения, (напримериз кварцевого стекла). Окно 3 находится в оптическом,контакте с фотоприемником 4. Входное окно может иметь размеры, большне по сравнению с,выходным окном. Для увеличения эффективиоспи оветосбора внутренняя поверхность корпуса и входного окна может быть покрыта свето- отражателем (например, окисью мапния), Вкутрь корпуса детектора в зону 5 поглощения ионизирующего излучения помещена электронно-отклоняющая система 6, выполненнаянапример, в виде ислеобразучощего тонкого металлического цилиндра. Отклоняющая система может быть выполнена также в виде кольцевого магнита, расположенного снаружи ксрпуса детектс. ра, Г 1 лоский электрод 7 совместно с входным окном 2 (электродом) и электронно. отклоняющей системой 6 образуют электронно-фокусирующую систему детектора. Электрод 7 выполнен из материала с больжим коэффициентом,прапускания электронов (например, танюй плоской металлической сетками). Одновременно электрод 7 совместно с пласкопараллельным электродом 8 служит для формирования в электролюминесцентной,зоне 9 однородного электрического поля. Электрод 8 выполнен из материала с болышим,коэффициентом пропуска,ния электролюминеоцентного излучения, (например, из тонкой металлической сетки, электропроводящего стекла, тонкого металлизированного слоя, нанесенного на внутреннюю псверхность выходного окна). Внутренний объем камеры детектора заполнен инертным газом (нааример, ксеноном), либо смесью газав, имеющих максимальный выход электролюминесценции и достаточно эффективно поглощающих:ионизирующее излучение. Если спектр излучения электролюминесценции не совпадает с областью спектральной чувствителыности фотоприемника, то на внутреннюю поверхность юрпуса и электродов 7 и 8 наносится танкая аленка светэпреобразователя (например, Р-ыватерфенил, вольфрамат кальция). Репистрируемое детектором,ионизирующее излучение, например мягкое рентгеновское излучение, попадает внутрь детектора через входное окно в зону поглощения и производит ионизацию газа с об,разованием первичных электронов и нонов.Образовавшиеся в разных местах вдоль плоскости входного окна электроны попадают в электрическое, поле электронно-фокусирующей системы, фокусируются,в узкий пучок и направляются в один и тот же участок зоны 9 электроломинесценции.Электронно-фокусирующая система позволяет также расположить входное окно 5 детектора перпендикулярно выходному окну (фиг, 2). При этом оказывается возможной регистрация более высокоэнергетического излучения с высоким энергетическим разрешеннем.20Формула изооретения1. Газоразрядный электролюминесцентный детектор ионизирующего излучения, ,имеющий газонаполненный коргусвходное окно, прозрачное для ионизирующего 1 излучения, систему электродов, образуюгцих в обьеме детектора зону поглощения 1 ионизи рующего .излучения и зону элекгролюминесценции, и выходное озно, находягцееся в оптическом контакте с фотоприемником, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения чувствителыности, детектор онабЗ 5 жен электронно-отклоняющей системой,образующей совместно с электродами детектора электронно-фокусирующус систему,2. Детектор по п. 1, отл ича ю щи й с я 40 тем, что, с целью повышения энергетической разрешающей способности и эффективности регистравити в высакоэнергетиче.ской части спектра излучения, входное и выходное окно детектора расположено в 45 перпендикулярных плоскостях.Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе;1. Авторское свидетельство СССР50446009, кл. 6 01 Т 1/205, 11.07,72.2. Патент Франции1401288, кл,6 01 п, 1963,3. А. 1, Р. 1 Ро 11 сагЬо е 1 а 1 Мцс 11 пз 1 гцгп апд Мейос 1 в, 118, 1974, р. 221-226.55 4, Гаганов Д. А. и др. Апиаратура и,методы рентгеновского анализа, 1974 выл.Х 1 Ч.5. Н. Е, Ра 1 гпег апс 1 1 А. ВгцЬу 1 х 1 цс 1.1 пгцп. апс 1 Мейодз, 1974 р, 116,3.533164 Техред А. Камышникова Корректор И, Осиповская Редактор Н. Багиров Заказ 254/162 НПО сПонск Изд.119 Тираж 758 рственного комитета СССР по делам из 3035, Москва, Ж.35, Раушская наб., д. 4/ ип, Харьк. фнл, пред. Патент Подписное еннй н открытий