Page 29 - 4264

газового підсилення і забезпечують високу амплітуду вихідного імпульсу від
одиниць до десяток вольтів. Широкого застосування отримали такі лічильники
для реєстрації γ-, β-, α-частинок.
Сцинтиляційні детектори. У такого типу лічильниках реєстрація
зарядженої частинки відбувається через збудження атомів і молекул в
середовищі вздовж траєкторії її руху. Збуджені атоми, які характеризуються
малим часом життя, переходять в основний стан, з характерним
електромагнітним випромінюванням. У деяких речовинах (фосфор), частина
спектру цього випромінювання припадає на світову область. Проходження
зарядженої елементарної частинки через таку речовину викликає появу
світового спалаху. Добавки активаторів до таких речовин сприяє збільшенню
виходу світла та приводить до зменшення його поглинання.
До таких індикаторів належить йодистий натрій активований талієм NaI
(Tl).
Таким чином, потрапляння елементарної частинки на фосфор викликає
світовий спалах, так звану сцинтиляцію, яка в подальшому перетворюється у
6
5
електричний імпульс і підсилюється у 10 -10 разів фотоелектричним
помножувачем (ФЕП).
Реєстрація γ-квантів у сцинтиляційному детекторі відбувається завдяки
вторинним електронам і позитронам, які утворюються в результаті поглинання
γ-квантів фосфором. Враховуючи те, що фосфори володіють гарною оптичною
прозорістю, що забезпечує накопичення світла на фотокатоді ФЕП із значного
об’єму фосфору, у сцинтиляційних детекторах використовують фосфори
значної товщини, що обумовило їх високу ефективність, яка на порядок і
більше перевищує ефективність газорозрядних лічильників.
Напівпровідникові детектори. Іонізуючі, елементарні частинки
взаємодіючи із атомами твердих тіл, аналогічно до газів здійснюють їхнє
збудження та іонізацію. Різниця у взаємодіях полягає в тому, що пробіг
частинок у твердих тілах у тисячу раз менший, ніж у газах, а відповідно густина
іонізації набагато вища.
Таким чином, стає можливим різке зменшення розмірів іонізаційних
камер із збереженням їх ефективності, якщо газ змінити на твердий
наповнювач. Проблема тільки в тому, що матеріал твердого наповнювача
повинен мати хорошу електропровідність. Таким умовам відповідають
напівпровідники із p-n та n-p-переходами. Питомий електричний опір цих
переходів дуже великий. У напівпровідникових детекторах використовують
пластинки напівпровідника германію, одну із електронною, а іншу із дірковою
провідністю. При тісному контакті n-германію і p-германію відбувається
дифузія електронів із n-германію, яка нейтралізує частину дірок у пластині p-
германію. Граничний шар пластини p-германію при цьому отримує від'ємний
заряд, а граничний шар n-германію заряджається позитивним зарядом. У
результаті утворюється перехідна область, яка припиняє подальшу дифузію
електронів. Такий перехід має властивість діоду. Якщо приєднати
напівпровідник із електронною провідністю до катоду, а напівпровідник із

29