Отчет о научно-исследовательской работе «Разработка и исследование новых кристаллических, аморфных и наноструктурированных материалов для сцинтилляционных и люминесцентных преобразователей, сенсоров и других применений»

3.2.Связь непропорциональности сцинтилляционного выхода с энергетическим разрешением Непропорциональность выхода сцинтилляторов привлекла внимание в связи с попытками получить сцинтилляционные кристаллы с предельно достижимым (статистическим) энергетическим разрешением. На рис. 3.1 приведены значения экспериментально измеренного энергетического разрешения различных сцинтилляционных кристаллов в зависимости от экспериментально измеренного выхода (данные из работы [72]). Естественно, что при возрастании выхода энергетическое разрешение должно улучшаться (в соответствии со статистическим пределом пропорционально , где число фотоэлектронов, вылетевших с катода фотоумножителя при попадании в сцинтиллятор -кванта). Из этого рисунка видно, что в целом ряде сцинтилляторов разрешение далеко от теоретического предела. Более того, если для некоторых кристаллов (в частности, для YAlO3:Ce) разрешение удалось улучшить за счет улучшения технологии роста, то для большинства кристаллов технология уже не улучшает энергетическое разрешение. Выход (число фотоэлектронов на 662 кэВ) Рисунок 3.1 – Диаграмма, показывающая связь энергетического разрешения различных сцинтилляторов с их выходом при возбуждении -квантами с энергией 662 кэВ (из работы [72]). Сплошной линией показана граница, отражающая статистический предел энергетического разрешения. 3.3.Способы измерения непропорциональности сцинтилляционного выхода В связи с этим возникает вопрос о принципиальных причинах, которые ухудшают энергетическое разрешение. В качестве одной из таких причин называется непропорциональность выхода сцинтиллятора по отношению к энергии электронов, производящих ионизацию в кристалле (см., например, [73]). При поглощении -кванта с энергией рождаются электроны за счет переходов с различных остовных уровней, и имеющих тем самым различную энергию. Вероятность рождения таких электронов определяется парциальным сечением поглощения различных уровней, то есть является случайным процессом. Если отклик кристалла на ионизацию электронами с различной энергией не пропорционален этой энергии, то оценка энергетического разрешения должна учитывать вероятности каналов поглощения с разных остовных состояний. Тем самым, чем больше непропорциональность выхода сцинтиллятора при возбуждении электронами различных энергий, тем хуже энергетическое разрешение сцинтиллятора. Проблема аккуратного измерения выхода сцинтиллятора в зависимости от энергии возбуждающего фотона или электрона в области энергий от 1 кэВ до 1 МэВ соложняется тем, что при облучении кристалла такими частицами их глубина проникновения в кристалл оказывается малой (порядка или меньше микрона), в связи с чем ионизирующее излучение воздействует на поверхностные слои, которые заведомо содержат намного больше дефектов, чем кристалл вдали от поверхности. В работах [73–75] предложен метод, связанный с созданием быстрого электрона с заданной энергией непосредственно в объеме кристалла за счет комптоновского рассеяния -кванта под определенным углом. Применяемая методика совпадения регистрации рассеянного -кванта и сцинтилляционного импульса позволяет измерять отклик сцинтиллятора на ионизацию электроном определенной энергии. Результаты таких измерений приведены на рис. 3.2 [75]. В дальнейшем авторами работ [68, 76] была разработана установка, позволяющая с большей точностью и сушественно более высокой производительностью измерять подобный отклик сцинтиллятора. Тем не менее основной вывод работы [75] остается неизменным: имеется два типа кривых непропорциональности, один из которых типичен для щелочногалоидных сцинтилляторов, активированных таллием (левый график на рис. 3.2), а другой – для сцинтилляторов с собственной люминесценцией и сцинтилляторов, активированных церием (правый график). Энергия электронов (кэВ) Энергия электронов (кэВ) Рисунок 3.2 – Зависимость относительного световыхода сцинтилляторов от энергии электронов (по результатам работы [75]).

Похожие:

	Отчет о научно-исследовательской работе «Разработка и исследование... «Разработка и исследование новых кристаллических, аморфных и наноструктурированных материалов для сцинтилляционных и люминесцентных...		Отчет о научно-исследовательской работе по программе фундаментальных... Институт химии твердого тела и механохимии Сибирского Отделения Российской академии наук
	Отчет о научно-исследовательской работе в рамках федеральной целевой... «Разработка новых методов индивидуальной коррекции сводно-радикального статуса при бактериальных инфекциях»		Отчет о научно-исследовательской работе по теме: «Исследование отрасли... Директор Областного государственного бюджетного учреждения «Электронный Ульяновск»
	Отчет о научно-исследовательской работе Гост 32-2001. Межгосударственный стандарт. Система стандартов по информации, библиотечному и издательскому делу. Отчет о научно-исследовательской...		Отчет о научно-исследовательской работе Межгосударственный стандарт (гост 32-2001). Отчет о научно-исследовательской работе. Структура и правила оформления (редакция 2005...
	Общие положения отчет Отчет о научно-исследовательской работе (нир) документ, который содержит систематизированные данные о научно-исследовательской работе,...		Отчет о научно-исследовательской работе Разработка критериев оценки качества очистки внутренних поверхностей трубопроводов систем теплоснабжения жилого фонда г. Красноярска...
	Отчет о научно-исследовательской работе исследование и разработка... Директор ресурсного центра информатизации образования (рцио), канд техн наук, доцент		Реферат Отчет о научно-исследовательской работе состоит Отчет о научно-исследовательской работе состоит из 33 рисунков, 8 разделов, 12 подразделов, 9 формул, 31 источника. Общий объем 48...
	Отчет о научно-исследовательской работе по теме: «Исследование вопросов... «Исследование вопросов применения новых технологий обработки больших данных в сфере информатизации культуры»		Отчет по научно-исследовательской практике магистрантов и студентов за 2009-2010 гг Исследование регионального рынка розничных банковских услуг разработка рекомендаций по его регулированию
	Отчет о научно-исследовательской работе по теме: «Разработка научно... «Институт законодательства и сравнительного правоведения при Правительстве Российской Федерации» (ИЗиСП)		Отчет о научно-исследовательской работе контракт №21/10 от «09» октября... Целью работы является исследование теоретических и практических особенностей существующих систем ротации в правоохранительных органах,...
	Отчет о научно-исследовательской работе «Разработка моделей и образцов... «Разработка моделей бакалавра по специальности и магистра по специальности. Реализация моделей по группам специальностей»		Отчет о научно-исследовательской работе Развитие, исследование и внедрение средств высокопроизводительных вычислений на основе технологий Грид с поддержкой гетерогенных,...