Предисловие.
Рентгеновские детекторы развивались благодаря работам в ядерной физике, которые проводились с привлечением огромных ресурсов. Большинство фундаментальных работ посвящено разработке и исследованию процессов в детекторах применяемых в экспериментальной ядерной физике[1,2,3,4].Рентгеновское излучение, хотя и имеет отличную от γ-излучения природу возникновения, имеют с ним одинаковые свойства и регистрируются аналогичными детекторами.
В последние 20 лет происходила технологическая революция в генерации, контроле преобразования и детектировании рентгеновского излучения. Движущей силой этой революции были как задачи, традиционно решаемые с помощью рентгеновских лучей так и новые требования науки и техники. Например, микробиологам требовалось уменье наблюдать в режиме реального времени и нанометрической шкале размеров, функционирование и взаимодействие живых клеток и субклеточных биологических систем, астрономам потребовалось изучать рентгеновские космические объекты, технологам микроэлектроники создавать и контролировать микрообразования, использовать рентгеновские лучи в литографии для дальнейшей миниатюризации и т.д..
Условия для этой технологической революции были созданы не фундаментальными открытиями в атомной физике или оптике а радикальным изменением технологических возможностей, которые были созданы работами в микроэлектронике, лазерной технике, физике твёрдого тела и в других областях науки и техники. Стало возможным воплощение «старых» идей в практику.
В данной работе делается попытка познакомить с появившимися за последние 15-20 лет детекторами излучения и с новыми возможностями известных детекторов
Детектором рентгеновского излучения называют чувствительный элемент, предназначенный для преобразования энергии ионизирующего излучения в другой вид энергии, удобный для регистрации и измерения одной или нескольких величин, характеризующих это излучение.
По форме представления информации детекторы разделяются на аналоговые и дискретные; по энергетическому разрешению энерго разрешающие и интегральные. По разрешению пространственного распределения излучения: нульмерные, одномерные, двумерные и трёхмерные. По состоянию вещества чувствительной части объёма детектора разделяются на твёрдотельные и газовые.
Физические процессы, позволяющие регистрировать рентгеновские фотонов в области энергий от 1 до 20 кэВ, заключаются во взаимодействии рентгеновских фотонов с электронами атома и их полное поглощение, или в возбуждении твёрдого тела с появлением квазичастиц, фононов, «горячих электронов». По взаимодействию излучения с веществом можно провести классификацию детекторов.
1.Электрохимические реакции.
Рентгеночувствительные плёнки (photo-film).
Полупроводниковые запоминающие пластинки (image plate detector).
2.Ионизация газа.
Ионизационные камеры (ionization chamber).
Пропорциональные счётчики (gas proportional detector).
Газоразрядные счётчики (Geiger-Muller counter).
Многонитевые камеры ( multiwire chamber).
Острийные детекторы
Микро стриповые газовые детекторы (MSGC).
Газовые электронные умножители (GEM, Micromegas, CAT,MGC и другие).
3.Фотоэлектрический эффект (фотоэмиссия, фотоэффект).
Вакуумные фотоэлементы.
Фотоэлектронные умножители, канальные фотоэлектронные умножители (microchannel hlates)
Рентгеновские видиконы.
4.Сцинтиляция (scintillators phosphors).
Сцинтиляционные детекторы ( scintillation detector).
Газолюминесцентные детекторы (gas electroluminescence detector).
5. Образование не равновесных носителей зарядов под действием ионизирующего излучения.
Фотосопротивления.( )
Фотоэлементы и фотодиоды ( photodiodes )
Полупроводниковые детекторы (the semiconductor detectors, Si(Li),Si-pin, HPGe, Silicon Drift Detectors)/
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
