Пик - полное поглощение
Cтраница 3
Процедура определения энергии пиков в спектре исследуемого источника у-излучения уже имеет обратный порядок по отношению к процессу калибровки и может быть сравнительно просто и с хорошей точностью осуществлена для достаточно интенсивных и четких пиков. Для них требуется тщательная оценка номера канала, который соответствует максимуму пика, с последующим определением энергии из калибровочного графика. В благоприятных условиях определение энергии пика полного поглощения из однократно измеренного спектра может быть осуществлено с погрешностью порядка 0 05 Е / 2 [184], где Е / 2 - разрешение спектрометра для у-излучения с энергией Ev. [31]
Градуировку спектрометра по эффективности проводят следующим образом. В строго фиксированной геометрии измеряют гамма-спектр для каждого источника из набора ОСГИ. В каждом спектре определяют площадь пика полного поглощения для тех энергий гамма-излучения Ео, для которых в свидетельстве на ОСГИ приведен выход гамма-квантов. [32]
Комптона, когда многократно рассеянные у-кванты в кристалле полностью в нем поглощаются. Таким образом, в результате описанных эффектов на аппаратурной линии спектрометра ( см. рис. 21) возникает пик, соответствующий полной поглощенной энергии моноэнергетического у-излучения. Этот пик имеет фундаментальное значение для сцинтилляционной у-спектрометрии и называется пиком полного поглощения. Положение пика полного поглощения на энергетической шкале спектрометра определяет энергию регистрируемого у-излучения. [33]
Таким образом, раздельное применение радиохимических и спектрометрических методов во многих случаях не дает возможности получить полную информацию о нуклидном составе пробы. Наиболее удачное решение может быть достигнуто при сочетании радиохимических и спектрометрических методов, если удастся предусмотреть качественное или полуколичественное разделение сложной смеси нуклидов на ряд таких групп, состав которых может быть идентифицирован методами ядерной спектрометрии без существенной потери информации. Для идентификации отдельных нуклидов в группах используют сведения, которые непосредственно дают спектрограммы ионизирующих излучений: энергия пиков полного поглощения, их полуширина, площадь, амплитуда, а также изменение этих величин во времени; форма и максимальная энергия р-спектров. [34]
Далее импульсы через согласующий усилитель типа СО подаются на схему совпадений СМ установки ССА. Одновременно сигнал с выхода катодного повторителя второго детектора поступает на вход второго ААДО-1, последний настроен таким образом, что на выходе возникают электрические импульсы от пяти каналов, содержащих максимальное число импульсов пика полного поглощения улинии с энергией 0 137 Мэв. Сигнал с основного выхода второго дискриминатора через согласующий усилитель СО подается на схему совпадений СМ. Схема СМ выдает электрические импульсы при совпадении сигналов с обоих детекторов. С выхода СМ сигналы подаются на регистрирующее пересчетное устройство типа ПС-10000. Пересчетное устройство регистрирует только те импульсы, которые возникли одновременно в первом и втором детекторах от - квантов с энергией 0 137 и 0 265 Мэв. Количественное определение производят после сравнения числа зарегистрированных импульсов от пробы и эталона. [35]
Сигнал с выхода катодного повторителя защитного детектора, состоящего из пластмассового сцинтиллятора размером 200X200 мм с колодцем размером 60X110 мм к ФЭУ-49, поступает на широкополосный усилитель типа УШ-2. Сигнал с выхода усилителя поступает на вход задержанной схемы антисовпадений АИ-256. На рис. 54 приведены у-спектры от анализируемого объекта и эталона. Возрастание пика полного поглощения от у-линий с энергией 0 401 Мэв стало возможным вследствие поглощения в кристалле сцинтиллятора у-квантов с энергией 0 265 и 0 137 Мэв в каскадном переходе селена-75. Усиление пика поглощения у-квантов с энергией 0 401 Мэв одновременно снижает пики полного поглощения от у-кваятов с энергией 0 265 и 0 137 Мэв. [36]
Комптона, когда многократно рассеянные у-кванты в кристалле полностью в нем поглощаются. Таким образом, в результате описанных эффектов на аппаратурной линии спектрометра ( см. рис. 21) возникает пик, соответствующий полной поглощенной энергии моноэнергетического у-излучения. Этот пик имеет фундаментальное значение для сцинтилляционной у-спектрометрии и называется пиком полного поглощения. Положение пика полного поглощения на энергетической шкале спектрометра определяет энергию регистрируемого у-излучения. [37]
 |
Блок-схема спектрометра. [38] |
Верхний детектор состоит из кристалла антрацена размером 20x10 мм с толщиной упаковки верхнего основания 0 2 мг ] см2, сочлененного с ФЭУ-13. Между кристаллами находится кювета с пробой. Кювета изготовлена из органического стекла внутренним диаметром 25 и высотой 4 мм. Один одноканальный дискриминатор 9 настраивается на пик полного поглощения характеристического рентгеновского излучения, а второй 7 - на пик конверсионных электронов ба-рия-137. В связи с тем, что проба в кювете имеет толщину 100 мг / см2, спектр от конверсионных электронов размыт и сдвинут в низкоэнергетическую область спектра. Поэтому второй дискриминатор настраивается на энергетическую область 0 375 - 0 790 Мэв. Регистрация излучений от других радиоактивных изотопов, распад которых также сопровождается характеристическим рентгеновским излучением, в области 0 030 Мэв здесь не происходит. [39]
Когда происходит одновременная регистрация каскадных Y-КВЗНТОВ, в спектре возникает суммарный пик. За счет образования суммарного пика интенсивность каждой линии в у-спект-ре уменьшается и, следовательно, в распределении амплитуд импульсов вносятся значительные искажения, которые называются эффектом суммирования. Особенно значительный эффект суммирования наблюдается для малых энергий - у-квантов, находящихся в каскаде и при хорошей геометрии расположения источника. Итак, аппаратурная линия сцинтилляционного Y-спектрометра при малых энергиях первичного у-нзлучешя обусловлена пиком полного поглощения, непрерывным компто-новским распределением, пиком обратного рассеяния, пиком характеристического рентгеновского излучения от материала защиты, краевым эффектом и эффектом суммирования. Все эти эффекты нужно иметь в виду, когда производят расшифровку спектров от многокомпонентного у-п РепаРата - Если энергия Y-квантов больше порога образования пар, эффекты обратного рассеяния и выход характеристического рентгеновского излучения иода из кристалла Nal ( Tl) становятся несущественными. При энергии - квантов 3 Мэв и выше становится заметным рост утечки фотоэлектронов и радиационных потерь, связанных с уходом из кристалла у-квантов тормозного излучения и все большую роль начинает играть эффект образования пар. [40]
Поток фотоэлектронов усиливается умножителем за счет многократного использования эффекта вторичной электронной эмиссии. Амплитуда импульсов, вырабатываемых ФЭУ, пропорциональна энергии гамма-квантов. При освещении большого сцинтиллятора потоком монохроматических гамма-квантов на выходе ФЭУ должны появляться импульсы одинаковой амплитуды, соответствующей полной энергии гамма-квантов. Суммарный сигнал от импульсов, образовавшихся в ФЭУ в единичное время, в зависимости от амплитуды импульсов называют фотопиком или пиком полного поглощения. При неполном поглощении в связи с процессами, описанными выше, структура регистрируемого спектра усложняется. В сцинтилляционных детекторах непосредственному формированию электрического импульса предшествуют процессы, имеющие различную физическую природу, например возбуждение сцинтиллятора, его высвечивание, передача света на фотокатод, фотоэффект на катоде ФЭУ, вторичная электронная эмиссия. Все эти явления на выходе ФЭУ и приводят к размытию фотопика. Обычно разрешение определяется отношением ширины линии фотопика на половине его высоты ДЕ к энергии регистрируемого излучения Е и выражается в процентах. [41]
Страницы: 1 2 3