Д
100
∑
ДАҚ – ДЮФУР ЭФФЕКТІСІ
246
247
детектор иондауыш камера болған.
Бұл камераға газ толтырылып, электрод-
тар орнатылған. Электродқа кернеу
түсіріледі.
Зарядталған бөлшектер ка-
мера аумағынан өткен кезде,
газды ион-
дайды; пайда болған иондар және элек-
трондар электродтарға шоғырланады,
осыдан камера тізбегінде ток туады.
Иондауыш камера жеке бөлшектерді
(ток импульсін), сонымен қатар олардың
интегралдық ағындарын да тіркей ала-
ды. Электрондардың электродтарға
шоғырлануы иондардың шоғырлануынан 10
3
– 10
4
есе кем болады, сол себепті
жеке бөлшектерді тіркеу үшін сигналдың электрондық құраушысы (компоненті)
пайдаланылады.
Иондауыш детекторлар газ арқылы өткен зарядты бөлшектердің иондалуы
нәтижесінде пайда болатын газ разрядына негізделген. Бұларға Гейгер – Мюллер
санауышы, пропорционал, өзін-өзі сөндіргіш, т.б. санауыштар жатады. Пропор-
ционал с анауыш өосіне жіңішке сым керілген металл цилиндрден жасалған.
Цилиндрге теріс потенциал беріледі. Цилиндрден мұқият оқшауланған сым кедергі
арқылы жермен қосылған болады. Зарядты бөлшектер газ арқылы өткенде оның
атомдарын иондап, электрондар осьтегі сымға, ал оң иондар цилиндрге тартылады.
Санауышқа берілген потенциалдар айы-
рымы онша үлкен болмаса, бірақ барлық
иондар электродқа жетіп үлгерсе, ондай
санауыш иондау камерасы деп ата-
лады. Егер цилиндрге берілген потенци-
алдар айырымы үлкен болса, онда пайда
болған
электрондардың кинетикалық
энергиясы артып, жолында кездескен
атомдарды иондайды. Екінші реттік
электрондар одан әрі қарай өзге атом-
дарды иондап, иондар мен электрон-
дар санын арттырады. Жұмыс істеу
принципі осы құбылысқа негізделген
санауыштар п р о п о р ц и о н а л с а н а -
Гейгер-Мюллер санауышы: с – корпус; 2 – қыл;
С
1
, С
2
– конденсаторлар; R – резистор
Иондау камерасы: 1, 2 – электродтар; 3 – бөл-
шектердің тректері
Д
100
∑
ДАҚ – ДЮФУР ЭФФЕКТІСІ
248
249
уыштар деп аталған. Бұл санауыштар, көбінесе зарядты бөлшектердің табиғатын
анықтау үшін пайдаланылады. Құрылысы жағынан осыларға ұқсас Гейгер – Мюллер
санауышы да газдардың өздігінен разрядталуына негізделген. Бұл санауыштар,
көбінесе, радиоактивті изотоптарды, олардан ұшып шыққан зарядты бөлшектер
мен γ-сәулелер бойынша бақылауға қолданылады.
Сцинтилляциялық детекторлар зарядты бөлшектердің жарқырауын ту-
дыратын сцинтилляторлардан, осы жарқылды тіркегіш бір немесе бірнеше
фотоэлектрондық көбейткіштен (ФЭК) құралған. Уақыттық ажыратуы өте
жоғары ~ 10
–9
секунд. Өлшемдері үлкен (өлшемі бірнеше м
3
) сцинтилляциялық
диодтар бар.
С ц и н т и л л я ц и я л ы қ с а н ау ы ш т а р екі бөліктен: сырттан келіп түсетін
бөлшектің әсерінен люминесценцияланатын зат – сцинтиллятордан және
фотоэлектрондық көбейткіштен (ФЭК) құралған. Сцинтилляторға түскен заряд-
ты бөлшек оның молекулаларын қоздырады. Соның нәтижесінде одан фотондар
ұшып шығатын болады. Осы әлсіз жарқылды ХХ ғасырдың басында-ақ жай көзбен
бақылап санаған. Бұл жарқылдардың ұзақтығы сцинтиллятор жасалған заттың
табиғатына орай 10
– 9
сек-тан 10
– 4
сек- қа дейін созылады. Сцинтилляторларда пайда
болған фотон саны – зарядты бөлшектің шығындаған энергиясына пропорционал
болады. Санауыштардың бұл қасиеті оларды бөлшектердің энергиясын өлшеуге
де пайдалануға мүмкіндік берді. Сцинтиллятор ретінде көптеген органикалық
және бейорганикалық заттар [ NаJ (ТІ), LiJ (ТІ), стильбен т.б.] қолданылады. Бұл
заттар мөлдір және бөлшектің оларға шығындаған энергиясының көбі фотонға
айналатындай жағдайда болуы керек. Сондықтан сцинтиллятор кристалл түрінде
де, сұйық түрінде де жасалады. Олардың ажырату мүмкіндігі жоғары (10
9
бөлшек
/ сек).
Черенковтық санауыштар. Зарядталған бөлшектер заттарда (радиаторда)
жарықтың берілген ортадағы фазалық жылдамдығынан артық жылдамдықпен
қозғала отырып, қозғалыс бағытымен арақатынасы белгіленген сәуле шығарады
(таратады). Черенков санауышында жарықтың фотокатодқа келіп түсетін жалпы
мөлшері, әдетте сцинтилляциялық детектормен салыстырғанда бірнеше ондаған
есе кем болады, соған қарамастан радиатордан өткен бөлшектерді тіркеу үшін
жеткілікті болады. Осы детекторларда жарықтың шығуы берілген ортадағы
жылдамдығы жарықтың фазалық жылдамдығынан артық бөлшектер үшін мүмкін
болатындықтан, бұл детекторлар берілген жылдамдықты бөлшектерді бөліп алу
үшін пайдаланылады (т аба лдырықты детекторлар). Черенковтық санауыш-
тарда жарықтың шығуы лезде жүзеге асатындықтан, оның рұқсат ететін уақыты
10
–9
секундқа шамалас болады. Энергиясы ~ 10
11
– 10
12
эВ зарядты бөлшектерді
Д
100
∑
ДАҚ – ДЮФУР ЭФФЕКТІСІ
248
249
тіркеу үшін қасиеттері кенет өзгеретін екі ортаның (әдетте газ–қатты дене) ше-
карасы арқылы өтетін тіркелуші бөлшектің өтуі кезінде жарқыл пайда болатын
детекторлар пайдаланылады.
Жартылайөткізгіштік детекторлар жұмыс принципі бойынша иондауыш
детекторларға ұқсас, бұларда шапшаң бөлшектер үшін едәуір жоғары тежеуіштік
қасиеті болатын қатты орта пайдаланылған. Бұл ортадан өткен бөлшектер
электронды-кемтіктік қосақтар түзетін болады. Осы қосақтар электродтарға
берілген кернеудің әсерінен сыртқы
тізбекте электр импульсін тудырады. За-
рядты ауыр бөлшектердің қатты денелердегі еркін жолының ұзындығы өте қысқа
болатындықтан жартылайөткізгіштік детекторлардың өлшемдері өте шағын. Оның
пайдалы қабатының қалыңдығы ондаған микрондай ғана болады. Мұның өзгедей
детекторлардан артықшылығы бұларға
жоғары вольтті ток көзінің қажеті жоқ
және ол нүктелік детекторлар қызметін атқара алады. Ажырату уақыты аз (~ 10
– 9
секунд). Жартылайөткізгіштік детекторлардың
сенімділігі жоғары, магниттік
өрістерде жұмыс істей алады.
Жеке бөлшектерді тіркейтін барлық
импульстік детекторлардың жұмысы
үшін (диэлектриктік детекторларды
және кристалдық есептеуіштерді
қосқанда) электрондық тіркеуіш
аппаратуралардың маңызы зор. Бұлар
детекторлардың негізгі бөліктері бо-
лып табылады, оларды
сигналдық
датчик ретінде қарастыруға бола-
ды. Бұл аппаратуралар сигнал амплитадасын күшейтумен және электрлік
сигналдарды түрлендірумен қатар әртүрлі ядролық үрдістер үшін қажетті
логикалық амалдар орындай алады.
Тректік детекторларға кеңістіктік жоғары ажыратушылық тән. Уақыттық
ажыратқыштығы жоғары емес немесе іс жүзінде ажыратқыштығы жоқ. Осы
кемшілікті бұлар «оқиғаның» төтенше толық және ұсақ-түйегіне дейін айғақтау
арқылы есесін қайтарған, бұл бөлшектердің заттармен қарапайым өзараәсерлесуі,
бөлшектердің ыдырауы, т.б. болуы мүмкін.
Қарапайым тректік детектор ядролық фотографиялық эмульсия бо-
лып табылады. Эмульсиядан зарядталған бөлшектер өткенде эмульсияда ион-
дану құбылысы болып, онда
жасырын кескін орталығы пайда болады. Эмуль-
сия айғақталған соң зарядты бөлшектердің іздері металл күміс түйіршіктерінің
Жартылайөткізгіштік санауыш: (р – n ауыс-
палы): 1 – зарядты бөлшектер траекторияла-
ры; 2 – р – n-ауыспалы аймақ; 3 – р қабат; 4 – n
қабат
Достарыңызбен бөлісу: | 
