Большая советсткая энциклопедия Сцинтилляционный спектрометр

Сцинтилляционный спектрометр

Сцинтилляционный спектрометр, прибор для измерения характеристик ядерных излучений и элементарных частиц (интенсивности излучения, энергии частиц, времени жизни нестабильных ядер и частиц), основным элементом которого является сцинтилляционный счётчик. Возможность измерения энергии С. с. связана с зависимостью интенсивности свечения (светового выхода) сцинтиллятора от энергии, потерянной в нём частицей. Для сильно ионизующих частиц (a-частиц, осколков деления ядер) и частиц малых энергий (e £ 1Мэв) наилучшими спектрометрическими характеристиками обладает кристалл NaI, активированный Tl [NaI (Tl)], который имеет линейную зависимость светового выхода от энергии частицы для электронов с энергией e £ 1 кэв и для протонов с энергией e £ 0,4 Мэв, а также инертные газы.

Для исследования g-квантов и электронов высоких энергий NaI (Tl) в качестве сцинтиллятора также является наиболее подходящим, так как он обладает высокими плотностью (3,67 г/см³) и эффективным атомным номером. Высокий световой выход и хорошая прозрачность позволяют получить в С. с. хорошую разрешающую способность по энергии. При толщине кристалла 50 см разрешающая способность De даётся формулой

.

Для электронов и g-квантов с энергией e ~ 1 Гэв De достигает 1%.

В физике высоких энергий для измерения энергии налетающей частицы e~ 10—100 Гэв иногда используются гигантские секционированные С. с. полного поглощения, в которых масса сцинтиллятора достигает десятков и сотен тонн. Измерение полной выделенной энергии в ядерном каскаде позволяет определить энергию налетающей частицы с точностью, достигающей ± 10%.

Благодаря высокой эффективности регистрации различных частиц и излучений, а также быстродействию, С. с. нашёл широкое применение в ядерной спектроскопии и спектроскопии частиц высоких энергий. В области малых энергий (£ 1 Мэв) С. с. уступают в энергетическом разрешении пропорциональным счётчикам и полупроводниковым детекторам.

Лит. см. при ст. Сцинтилляционный счётчик.

В. С. Кафтанов.