Основные характеристики сцинтилляторов

Заряженная частица, двигаясь в веществе, передает свою энергию, в основном, на ионизацию и возбуждение атомов и молекул среды. При переходах возбужденных атомов и молекул в основное состояние, при рекомбинации зарядов в веществе возникают электромагнитные кванты различных длин волн, присущих данному веществу. В подавляющем большинстве случаев эти кванты поглощаются в непосредственной близости от места их образования, а энергия возбуждаемых ими атомов или молекул переходит в тепловую при столкновениях с другими атомами или молекулами. Для того чтобы излученные кванты могли выйти из вещества, необходим заметный сдвиг спектров испускания относительно спектров поглощения в сторону больших длин волн (рис. 7). В настоящее время известно множество веществ, обладающих сцинтиллирующими свойствами.

Конверсионная эффективность сцинтиллятора С _эфф (физический выход) - отношение энергии Е световой вспышки к энергии излучения Е ₀, поглощенной в сцинтилляторе, С _эфф= Е / Е ₀. Обычно имеет величину от 1 до 30 %. Зависит от энергии и типа излучения, от типа сцинтиллятора. Наибольшего значения достигает для быстрых электронов и обычно приводится в справочных данных.

Световыход Κ - среднее число фотонов люминесценции, возникающих в сцинтилляторе при поглощении в нем энергии излучения Е ₀, Κ = Е ₀ / , - средняя энергия фотонов люминесценции.

Удельный световыход κ - среднее число фотонов люминесценции, возникающих в сцинтилляторе, отнесенное к энергии излучения Е ₀, поглощенной в сцинтилляторе, κ = Κ / Е ₀.

Время высвечивания τ– индивидуальная характеристика для каждого типа сцинтиллятора, характеризующая длительность световой вспышки. Имеет значение в пределах 10^-9 ¸ 10^-5 с.

Энергетическое разрешение сцинтилляционного детектора. Лучшее достижимое энергетическое разрешение для сцинтилляционных детекторов ~ 5 %, но обычно оно хуже и составляет примерно10 %.

Эффективность регистрации сцинтилляционным детектором g-квантов обычно составляет 0,3 ¸ 0,7 в зависимости от размера кристалла и энергии g-квантов. Эффективность регистрации нейтронов кристаллом стильбена средних размеров (3´3 см) около 10% (энергия нейтронов 10 МэВ), ~ 45 % (1 МэВ).

Дата добавления: 2015-07-08