Методы диагностики рентгеновского излучения плазмы сцинтилляционными и трековыми детекторами

• Автор: Салахутдинов, Гаяр Харисович
• Шифр специальности: 01.04.08
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 195 с. : 17 ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Глава 1. Плазма сильноточных электрических разрядов
1.1. Генераторы плазменных объектов
1.2. Физические процессы, протекающие в плазме олектроразрядных установок типа низкоиндуктивной вакуумной искры
и плазменный фокус
1.3. Выводы к главе
Глава 2. Диагностика импульсного рентгеновского излучения
горячен плазмы
2.1. Задачи рентгеновской диагностики
2.2. Методы исследования спектрального состава
рентгеновского излучения
2.2.1. Метод трековых детекторов
2.2.2. Методы, основанные на спектральной селекции первичного рентгеновского излучения
2.2.3. Исследование динамики рентгеновского излучения горячей плазмы
2.3. Детекторы, используемые для рентгеновской диагностики
плазмы методом фильтров
2.4. Задача восстановления спектра непрерывного
рентгеновского излучения
2.5. Выводы к главе
Глава 3. Регистрация рентгеновского излучения плазменных объектов
с помощью сцинтилляционных детекторов
3.1. Введение
3.2. Особенности применения сцинтилляционных кристаллов
при регистрации рентгеновского излучения
3.3. Исследование сцинтилляционных свойств
поверхности сцинтилляторов
3.4. Нелинейные эффекты в сцинтилляторах
3.4.1. Методика измерений и экспериментальная установка
3.4.2. Результаты исследования и их обсуждение
3.5. Сцинтилляционные характеристики кристаллов при регистрации рентгеновского излучения
высокой интенсивности
3.6. Сцинтилляционные кристаллы на основе сложных оксидов
элементов третьей группы
3.7. Исследование временных характеристик
сцинтилляционных кристаллов
3.8. Критерии выбора сцинтилляционных кристаллов, используемых
в комплексе аппаратуры рентгеновской диагностике плазмы

3.9. Центры свечения неорганических
сцинтилляционных кристаллов
3.10. Система сцинтиллятор-фотодиод
3.11. Выводы к главе
Глава 4. Комплекс аппарагуры на основе сцинтилляционных детекторов для диагностики рентгеновского излучения
плазменных объектов электроразрядных установок
4.1. Надежность получаемых экспериментальных результатов
4.2. Многодетекторные сцинтилляционные спектрометры
4.2.1. Пятнадцатидетекторный рентгеновский’ спектрометр
4.2.1.1. Конструкция спектрометра
4.2.1.2. Электронная система регистрации сигналов
4.2.1.3. Калибровка спектрометра
4.2.2. Семидетекторный спектрометр рентгеновского излучения
4.2.3. Сцинтилляционный спектрометр для исследования высокоэнергетичного спектра рентгеновского излучения.
4.2.4. Многодетекторный спектрометр рентгеновского излучения с наносекундным временным разрешением
4.3. Использование ядерной эмульсии
для рентгеновской диагностики плазмы
4.4. Спектрометр рентгеновского излучения
на основе термолюминесцентных детекторов
4.5. Магнитный спектрометр электронов
4.6. Методика комплексных измерений параметров
горячей плазмы
4.7. Выводы к главе
Глава 5. Исследования рентгеновского излучения плазмы микропинчевого разряда, генерируемой на установках
низкоиндуктивной вакуумнойіискры
5.1. Спектральный состав рентгеновского излучения плазмы микропинчевого разряда на установках ПФМ-72 и «Зона-2»
5.2. Исследование временной зависимости спектрального состава рентгеновского излучения плазмы в процессе
микропинчевого разряда
5.3. Исследование пространственной структуры микропинчевого разряда в рентгеновском диапазоне излучения .
5.4. Комплексное исследование спектра рентгеновского
и электронного излучений плазмы микропинчевого разряда
5.5. Выводы к главе 5
Глава 6. Экспериментальные результаты комплексных исследований рентгеновского и нейтронного излучений плазмофокусного разряда
6.1. Спектр рентгеновского излучения плазменного фокуса

6.2. Временные характеристики спектра рентгеновского
и нейтронного излучения
6.3. Нейтронное и жесткое рентгеновское излучение
6.4. Выводы к главе
Глава 7. Исследование высокоэнергетичных электронов плазмы СВЧ-разряда в конфигурации би-дипольной магнитной ловушки «Магнетор» по анализу рентгеновского излучения
7.1. Удержание плазмы в магнитных ловушках
7.2. Описание установки «Магнетор»
7.3. Проведение эксперимента и анализ экспериментальных данных.
7.4. Выводы к главе
Заключение
Список литературы

ми излучения, прошедшего через фильтры с близкими атомными номерами с последующим определением разностного сигнала. Метод позволяет непосредственно измерить спектр в диапазон от нескольких килоэлектрон-вольт до 115,6кэВ. Верхний предел диапазона определяется /С-границей урана, а нижний- технологией изготовления фольги [68]. Спектрометр с фильтрами Росса при малых интенсивностях излучения не обеспечивает достаточной точности измерений в связи с тем, что отношение разности сигналов к их величине мало (для Е = 25 кэВ это значение меньше 5 %) [90, 91].
В методе фильтров ослабления селектирующим элементом является набор фильтров различной толщины. Непосредственно за фильтрами находятся детекторы, регистрирующие излучение, прошедшее через фильтры различной толщины. По показаниям этих детекторов строится кривая ослабления, которая есть зависимость энергии J(x) излучения, прошедшего сквозь фильтр, от толщины данного фильтра X:
J(x) = {S(£)-q>(£)ex p(-n(F)-x)dE, (2.1)
где S'(E') - спектральная характеристика детектора; ср(Е) — искомый спектр; ц(£) - коэффициент ослабления излучения в фильтре. Уравнение (2.1) является уравнением Фредгольма 1 -го рода относительно функции <р(£). Оно относится к классу некорректно поставленных задач, когда незначительные флуктуации измеряемой величины ./(х) могут вызвать существенные изменения <р(£). Значения функции J(x) (кривой ослабления) измеряются детекторами в каждом канале спектрометра.
Для решения уравнения (2.1) используются специальные методы математической физики [68, 92, 93]. Спектрометры, основанные на методе фильтров, являются многодетекторными приборами. Для измерения кривых ослабления чаще всего используются бериллиевые, алюминиевые, медные и свинцовые фильтры, а в качестве детекторов: рентгеновские фотопленки [68, 69], сцинтил-ляционные детекторы 1111Д и ТЛД [66 - 69, 88, 94 - 97].
В работе [88] описан многодетекторный сцинтилляционный спектрометр рентгеновского излучения. Спектрометр содержит 16 каналов регистрации, построенных по схеме фильтр поглощения-сцинтиллятор-световод-оптический фильтр коррекции-ФЭУ. В приборе применялись сцинтилляторы из кристаллов CsI(Tl).