Сцинтилляционный спектрометр
Сцинтилляцио́нный спектро́метр
Прибор для измерения характеристик ядерных излучений и элементарных частиц (интенсивности излучения, энергии частиц, времени жизни нестабильных ядер и частиц), основным элементом которого является Сцинтилляционный счётчик. Возможность измерения энергии С. с. связана с зависимостью интенсивности свечения (светового выхода) сцинтиллятора от энергии, потерянной в нём частицей. Для сильно ионизующих частиц (α-частиц, осколков деления ядер) и частиц малых энергий (ε ≤ 1Мэв) наилучшими спектрометрическими характеристиками обладает кристалл NaI, активированный Tl [NaI (Tl)], который имеет линейную зависимость светового выхода от энергии частицы для электронов с энергией ε ≤ 1 кэв и для протонов с энергией ε ≤ 0,4 Мэв, а также инертные газы.
Для исследования γ-квантов и электронов высоких энергий NaI (Tl) в качестве сцинтиллятора также является наиболее подходящим, так как он обладает высокими плотностью (3,67 г/см3) и эффективным атомным номером. Высокий световой выход и хорошая прозрачность позволяют получить в С. с. хорошую разрешающую способность по энергии. При толщине кристалла 50 см разрешающая способность Δε даётся формулой
.
Для электронов и γ-квантов с энергией ε ~ 1 Гэв Δε достигает 1%.
В физике высоких энергий для измерения энергии налетающей частицы ε ~ 10—100 Гэв иногда используются гигантские секционированные С. с. полного поглощения, в которых масса сцинтиллятора достигает десятков и сотен тонн. Измерение полной выделенной энергии в ядерном каскаде позволяет определить энергию налетающей частицы с точностью, достигающей ± 10%.
Благодаря высокой эффективности регистрации различных частиц и излучений, а также быстродействию, С. с. нашёл широкое применение в ядерной спектроскопии (См. Ядерная спектроскопия) и спектроскопии частиц высоких энергий. В области малых энергий (≤ 1 Мэв) С. с. уступают в энергетическом разрешении пропорциональным счётчикам (См. Пропорциональный счётчик) и полупроводниковым детекторам (См. Полупроводниковый детектор).
Лит. см. при ст. Сцинтилляционный счётчик.
В. С. Кафтанов.
