Детекторы рентгеновского излучения

Страницы работы

7 страниц (Word-файл)

Содержание работы

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

Введение

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)/

Похожие материалы

Информация о работе