شمارنده سوسوزن

شمارنده سوسوزن چیست؟

میزانگر سوسوزن ابزاری برای تشخیص و اندازه گیری تشعشعات یونیزان با استفاده از اثر برانگیختگی تشعشعات فرودی بر روی مواد سوسوزن و تشخیص پالس های نور حاصله است. .

از یک سوسوزن تشکیل شده است که در پاسخ به تشعشعات فرودی فوتون تولید می کند، یک لوله حساس به ضرب نوری (PMT) که نور را به سیگنال الکتریکی و الکترونیکی را برای پردازش این سیگنال تبدیل می کند. /p>

شمارنده سوسوزن

شمارگرهای سوسوزن به طور گسترده در حفاظت در برابر تشعشع، سنجشی از مواد رادیواکتیو و تحقیقات فیزیک استفاده می‌شوند، زیرا می‌توان آن‌ها را ارزان و در عین حال با راندمان کوانتومی خوب ساخت، و می‌توانند هم شدت و هم انرژی تابش تابشی.

عملیات

وقتی یک ذره یونیزه کننده به ماده سوسوزن می رود، اتم ها در طول مسیر یونیزه می شوند. برای ذرات باردار مسیر مسیر خود ذره است. برای پرتوهای گاما (بدون بار)، انرژی آنها از طریق اثر فوتوالکتریک، پراکندگی کامپتون یا تولید جفت به یک الکترون پرانرژی تبدیل می‌شود.

شیمی تحریک‌زدایی اتمی در سوسوزن، تعداد زیادی فوتون کم‌انرژی، معمولاً نزدیک انتهای آبی طیف مرئی، تولید می‌کند. تعداد این فوتون ها متناسب با مقدار انرژی است که توسط ذره یونیزه کننده رسوب می کند.

بخشی از این فوتون های کم انرژی به فوتوکاتد یک لوله ضرب کننده عکس متصل می رسند. فوتوکاتد حداکثر یک الکترون برای هر فوتون وارد شده توسط اثر فوتوالکتریک ساطع می کند.

این گروه از الکترون های اولیه به طور الکترواستاتیکی توسط یک پتانسیل الکتریکی شتاب گرفته و متمرکز می شوند به طوری که به اولین داینود لوله برخورد می کنند. برخورد یک الکترون منفرد بر روی داینود، تعدادی الکترون ثانویه آزاد می کند که به نوبه خود برای ضربه زدن به داینود دوم شتاب می گیرند.

هر ضربه داینود بعدی الکترون های بیشتری آزاد می کند و بنابراین یک اثر تقویت کننده جریان در هر مرحله داینود وجود دارد. هر مرحله در پتانسیل بالاتری نسبت به مرحله قبلی برای ارائه میدان شتاب دهنده است.

سیگنال خروجی حاصل در آند به شکل یک پالس قابل اندازه گیری برای هر گروه از فوتون هایی است که به فوتوکاتد رسیده و به الکترونیک پردازش ارسال می شود. پالس اطلاعاتی را در مورد انرژی تابش اصلی بر روی سوسوزن حمل می کند.

تعداد چنین پالس هایی در واحد زمان اطلاعاتی در مورد شدت تابش می دهد. در برخی از کاربردها، پالس‌های مجزا شمارش نمی‌شوند، بلکه فقط جریان متوسط ​​در آند به‌عنوان اندازه‌گیری شدت تابش استفاده می‌شود.

انیمیشن ضد سوسوزن

سوزن باید از تمام نورهای محیط محافظت شود تا فوتون های خارجی رویدادهای یونیزاسیون ناشی از تابش تابشی را باتلاق نکنند. برای دستیابی به این هدف، اغلب از یک ورقه مات نازک، مانند مایلار آلومینیومی استفاده می‌شود، اگرچه باید جرم کافی کم داشته باشد تا تضعیف ناخواسته تشعشعات اندازه‌گیری شده را به حداقل برساند.

مواد تشخیص

سوسوزن از یک کریستال شفاف، معمولاً یک فسفر، پلاستیک (معمولاً حاوی آنتراسن) یا مایع آلی (به شمارش سوسوزن مایع مراجعه کنید) تشکیل شده است که هنگام برخورد پرتوهای یونیزان فلورسانس می شود.

یدید سزیم (CsI) به شکل کریستالی به عنوان سوسوزن برای تشخیص پروتون ها و ذرات آلفا استفاده می شود. یدید سدیم (NaI) حاوی مقدار کمی تالیم به عنوان سوسوزن برای تشخیص امواج گاما و سولفید روی (ZnS) به طور گسترده به عنوان آشکارساز ذرات آلفا استفاده می شود. سولفید روی ماده ای است که رادرفورد برای انجام آزمایش پراکندگی خود استفاده کرد. یدید لیتیوم (LiI) در آشکارسازهای نوترونی استفاده می شود.

برنامه ها

شمارنده های سوزاندن برای اندازه گیری تشعشعات در کاربردهای مختلف از جمله اندازه گیری پرتوهای دستی، پرسنل و نظارت بر محیط برای آلودگی رادیواکتیو، تصویربرداری پزشکی، سنجش رادیومتریک، امنیت هسته ای و هسته ای استفاده می شود. ایمنی گیاه.

مرجع: ویکی پدیا

در صورت هرگونه سوال و نظر با مجموعه پرگاران تماس حاصل فرمایید.

جهت کسب اطلاعات بیشتر اینجا کلیک کنید.