Спектрометрия тяжелых заряженных частиц при миллисекундном времени интегрирования заряда

• Автор: Зо Лин Хан
• Шифр специальности: 01.04.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 110 с. : ил.

ГЛАВА
РАДИОЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ТРАНСУРАНОВЫХ ЭЛЕМЕНТОВ
1.1 Физические и ядерные свойства плутония
1.2 Химические свойства и опасности плутония
1.3 Важные соединения плутония и их использование
1.4 О Биологическом действии плутония
1.5 Физика деления ядер
1.5.1 Элементарная теория деления
1.5.2.Энергия деления
1.6 Калифорний
ГЛАВА
СПЕКТРОМЕТРЫ ТЯЖЁЛЫХ ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦ
2.1 Принцип работы спектрометра ядерного излучения
2.1.1 Создание электронно-дырочных пар в полупроводниковых детекторах
2.1.2 Фактор Фано
2.1.3 Сбор заряда в полупроводниковых детекторах [17,18]
2.1.4 Тяжелые Заряженные Частицы
2.1.5 Плазменные Эффекты
2.2 Радиометры спектрометры
2.2.1 Спектрометрические рабочие станции Ос1е1е РС и СЭС

ГЛАВА З

ЭЛЕКТРОННЫЕ БЛОКИ РАДИОМЕТРА СПЕКТРОМЕТРА
3.1 Усилитель сигналов от детектора заряженных частиц
3.2 Измерение амплитудного значения сигналов
3.3 Способы преобразования аналогового сигнала в цифровой код
3.4 Обработка информации
ГЛАВА
ПРИНЦИПЫ СИНТЕЗА СПЕКТРОМЕТРА С МИЛЛИСЕКУНДНЫМ ВРЕМЕНЕМ СБОРА ЗАРЯДА
4.1 Детектор, предусилитель и усилитель
4.2 Аналого-цифровой преобразователь
4.3 Микропроцессорная система и интерфейс
4.4 Конструкция прибора
4.5 Технические характеристики прибора
4.6 Программное обеспечение
ГЛАВА
МЕТРОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА РАДИОМЕТРА СПЕКТРОМЕТРА
5.1 Внешний вид радиометра - спектрометра для регистрации осколков деления 252Cf
5.2 Приборная форма линии для а -излучения
5.3 Регистрация спектра осколков деления
5.4 Расчеты спектра осколков деления в кремнии
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА

Актуальность проблемы. Радионуклид “ У наряду с альфа распадом имеет высокую вероятность спонтанного деления, за счет чего является уникальным источником тяжёлых ионов, которые представляют собой осколки деления. Их энергетические характеристики позволяют использовать данный радионуклид в различных задачах моделирования действия тяжёлых ионов, заменяя, таким образом, дорогостоящие эксперименты на ускорителях тяжёлых заряженных частиц. Его роль в практике как источника тяжелых ионов будет возрастать ввиду расширения сфер применения. К ним можно отнести различные эксперименты по радиационной стойкости, применения этого препарата в медицине и другие, в которых осколки деления могут использоваться вместо ускорителей тяжелых ионов. В связи с широким
252 Г'Г
распространением источников излучения на основе У возникает радиоэкологическая задача создания простых методов и средств контроля этого изотопа методом регистрации осколков деления. Необходимо отметить, что возможность замены контроля осколков деления измерением спектра а частиц не решает задачи, т.к. существует много нуклидов, которые создают мешающие сигналы с близкими энергиями. Поэтому необходимо разработать систему раздельной регистрации осколков деления без а - частиц.
Наиболее информативными измерениями радиации являются спектрометрические, которые наряду с данными о поле излучения, представляют также и распределение частиц по энергиям. Этот метод незаменим и при исследовании источников радиации, испытывающих спонтанное деление.

і г
У(х,1) = А-^і(х,?)-Ь(1-т)Ж'сіт , (2)
о о
где Ь(0 - передаточная характеристика формирователя, А - нормировочный коэффициент. Время собирания заряда определяется по формуле:
где 'М - толщина чувствительной области детектора, г- напряженность электрического поля, (іе.ь- подвижность носителей. (См. Таблицу 2.1).
Расчет формы импульса на выходе фильтра для частицы прошедшей через чувствительную область детектора, производится путем интегрирования функции
отклика У(х,1) с учетом начального распределения ионизации в объеме детектора —:
Последний блок в структурной схеме - амплитудный анализатор, производящий накопление спектра амплитуд импульсов, усиленных предыдущими каскадами. Амплитудный анализатор - сложное электронное устройство, имеющее различное исполнение. Вершиной совершенства, в настоящее время, являются анализаторы, имеющие в своем составе распределенные вычислительные средства, которые управляют процессом сбора, обработки и представления информации. Самым простым амплитудным анализатором является дифференциальный дискриминатор, пропускающий на выход лишь импульс амплитудой не менее нижнего и не более верхнего порогов дискриминации. Многоканальные анализаторы имеют, как правило, возможность ступенчатого регулирования ширины канала. Импульсы амплитудой в

(4)