Pembilang kilauan terdiri daripada dua komponen, seperti scintillator (fosforus) dan pengganda jenis fotoelektronik. Dalam konfigurasi asas, pengilang menambah pada kaunter ini sumber untuk kuasa elektrik dan peralatan radio yang menyediakan penguatan dan pendaftaran denyutan PMT. Selalunya, gabungan semua elemen sistem ini dijalankan menggunakan sistem optik - panduan cahaya. Selanjutnya dalam artikel, kami akan mempertimbangkan prinsip pengendalian pembilang kilauan.
Ciri kerja
Peranti pembilang kilauan agak rumit, jadi topik ini perlu diberi perhatian lebih. Intipati pengendalian radas ini adalah seperti berikut.
Zarah bercas memasuki peranti, akibatnya semua molekul teruja. Objek ini menetap selepas tempoh masa tertentu, dan dalam proses ini mereka melepaskan foton yang dipanggil. Keseluruhan proses ini diperlukan untuk kilat cahaya berlaku. Foton tertentu melepasi fotokatod. Proses ini diperlukan untuk kemunculan fotoelektron.
Fotoelektron difokuskan dan dihantar keelektrod asal. Tindakan ini berlaku kerana kerja yang dipanggil PMT. Dalam tindakan seterusnya, bilangan elektron yang sama ini meningkat beberapa kali, yang difasilitasi oleh pelepasan elektron. Akibatnya adalah ketegangan. Selanjutnya, ia hanya meningkatkan kesan serta-merta. Tempoh nadi dan amplitudnya di pintu keluar ditentukan oleh sifat ciri.
Apakah yang digunakan sebagai ganti fosforus?
Dalam radas ini, penggantian unsur seperti fosforus telah dicipta. Secara amnya, pengeluar menggunakan:
- kristal jenis organik;
- sintilator cecair, yang juga mestilah jenis organik;
- sintilator pepejal yang diperbuat daripada plastik;
- penggiling gas.
Melihat data tentang penggantian fosforus, anda dapat melihat bahawa pengeluar dalam kebanyakan kes hanya menggunakan bahan organik.
Ciri utama
Sudah tiba masanya untuk bercakap tentang ciri utama pembilang kilauan. Pertama sekali, perlu diperhatikan pengeluaran cahaya, sinaran, komposisi spektrum yang dipanggil dan tempoh kilauannya.
Dalam proses menghantar pelbagai zarah bercas melalui scintillator, sejumlah foton terhasil, yang membawa ke sini atau tenaga lain. Sebahagian besar foton yang dihasilkan akan diserap dan dimusnahkan di dalam tangki itu sendiri. Daripada fotonyang telah diserap, jenis zarah lain akan dihasilkan, yang akan mewakili tenaga yang sifatnya agak kurang. Hasil daripada semua tindakan ini, foton akan muncul, yang sifat-sifatnya adalah ciri khas untuk scintillator.
Output cahaya
Seterusnya, pertimbangkan pembilang kilauan dan prinsip operasinya. Sekarang mari kita perhatikan output cahaya. Proses ini juga dipanggil kecekapan jenis penukaran. Pengeluaran cahaya ialah apa yang dipanggil nisbah tenaga yang keluar kepada jumlah tenaga zarah bercas yang hilang dalam scintillator.
Dalam tindakan ini, purata bilangan foton keluar secara eksklusif. Ini juga dipanggil tenaga sifat purata foton. Setiap zarah yang terdapat dalam peranti tidak mengeluarkan monoenergetik, tetapi hanya spektrum sebagai jalur berterusan. Lagipun, dialah yang menjadi ciri kerja jenis ini.
Adalah perlu untuk memberi perhatian kepada perkara yang paling penting, kerana spektrum foton ini secara bebas meninggalkan scintillator yang diketahui oleh kita. Adalah penting bahawa ia bertepatan atau sekurang-kurangnya sebahagiannya bertindih dengan ciri spektrum PMT. Pertindihan unsur scintillator dengan ciri yang berbeza ditentukan semata-mata oleh pekali yang dipersetujui oleh pengilang.
Dalam pekali ini, spektrum jenis luar atau spektrum foton kita masuk ke dalam persekitaran luaran peranti ini. Hari ini terdapat perkara seperti "kecekapan kilauan". Ia adalah perbandingan peranti dengandata PMT lain.
Konsep ini menggabungkan beberapa aspek:
- Kecekapan mengambil kira bilangan foton kita yang dipancarkan oleh scintillator bagi setiap unit tenaga yang diserap. Penunjuk ini juga mengambil kira sensitiviti peranti kepada foton.
- Keberkesanan kerja ini, sebagai peraturan, dinilai dengan membandingkan dengan kecekapan kilauan scintillator, yang diambil sebagai piawai.
Pelbagai perubahan kilauan
Prinsip pengendalian pembilang kilauan juga terdiri daripada aspek yang tidak kurang pentingnya berikut. Kilauan boleh tertakluk kepada perubahan tertentu. Ia dikira mengikut undang-undang khas.
Di dalamnya, I0 menunjukkan keamatan maksimum kilauan yang sedang kita pertimbangkan. Bagi penunjuk t0- ia adalah nilai malar dan ia menandakan masa apa yang dipanggil pengecilan. Pereputan ini menunjukkan masa di mana keamatan berkurangan dalam nilainya sebanyak (e) masa tertentu.
Ia juga perlu memberi perhatian kepada bilangan foton yang dipanggil. Ia dilambangkan dengan huruf n dalam undang-undang kita.
Di manakah jumlah bilangan foton yang dipancarkan semasa proses kilauan. Foton ini dipancarkan pada masa tertentu dan didaftarkan dalam peranti.
Proses kerja fosforus
Seperti yang kami tulis sebelum ini, pembilang kilauanbertindak berdasarkan kerja unsur seperti fosforus. Dalam elemen ini, proses yang dipanggil luminescence dijalankan. Dan ia dibahagikan kepada beberapa jenis:
- Jenis pertama ialah pendarfluor.
- Jenis kedua ialah phosphorescence.
Kedua-dua spesies ini berbeza terutamanya dari segi masa. Apabila apa yang dipanggil berkelip berlaku bersama-sama dengan proses lain atau dalam tempoh masa mengikut urutan 10-8 saat, ini ialah jenis proses yang pertama. Bagi jenis kedua pula, di sini selang masa agak panjang daripada jenis sebelumnya. Percanggahan masa ini timbul kerana selang ini sepadan dengan hayat atom dalam keadaan gelisah.
Secara keseluruhan, tempoh proses pertama tidak bergantung sama sekali pada indeks kegelisahan atom ini atau itu, tetapi bagi output proses ini, keterujaan unsur ini yang mempengaruhinya. Perlu juga diperhatikan fakta bahawa dalam kes kegelisahan kristal tertentu, kadar keluar yang dipanggil adalah agak kurang daripada dengan photoexcitation.
Apakah itu phosphorescence?
Kelebihan pembilang kilauan termasuk proses pendarfluor. Di bawah konsep ini, kebanyakan orang hanya memahami luminescence. Oleh itu, kami akan mempertimbangkan ciri-ciri ini berdasarkan proses ini. Proses ini adalah apa yang dipanggil kesinambungan proses selepas selesai jenis kerja tertentu. Phosphorescence fosfor kristal timbul daripada penggabungan semula elektron dan lubang yang telah timbul semasa pengujaan. Dalam tertentuobjek fosforus, adalah mustahil untuk memperlahankan proses, kerana elektron dan lubangnya jatuh ke dalam perangkap yang dipanggil. Daripada perangkap ini, mereka boleh dilepaskan sendiri, tetapi untuk ini, mereka, seperti bahan lain, perlu menerima bekalan tenaga tambahan.
Dalam hal ini, tempoh proses juga bergantung pada suhu tertentu. Jika molekul lain yang bersifat organik turut mengambil bahagian dalam proses itu, maka proses pendarfluor hanya berlaku jika ia berada dalam keadaan metastabil. Dan molekul ini tidak boleh masuk ke keadaan normal. Hanya dalam kes ini kita boleh melihat pergantungan proses ini pada kelajuan dan pada suhu itu sendiri.
Ciri kaunter
Mempunyai kelebihan dan keburukan kaunter kilauan, yang akan kami pertimbangkan dalam bahagian ini. Pertama sekali, kami akan menerangkan kelebihan peranti, kerana terdapat banyak daripadanya.
Pakar menyerlahkan kadar keupayaan sementara yang agak tinggi. Lama kelamaan, satu nadi yang dipancarkan oleh peranti ini tidak melebihi sepuluh saat. Tetapi ini berlaku jika peranti tertentu digunakan. Kaunter ini mempunyai penunjuk ini beberapa kali lebih rendah daripada analog lain dengan pelepasan bebas. Ini sangat menyumbang kepada penggunaannya, kerana kelajuan pengiraan meningkat beberapa kali.
Kualiti positif seterusnya bagi jenis kaunter ini ialah penunjuk yang agak kecil bagi dorongan lewat. Tetapi proses sedemikian dijalankan hanya selepas zarah telah melepasi tempoh pendaftaran. itu yang samamembolehkan anda menyimpan secara langsung masa nadi peranti jenis ini.
Selain itu, pembilang kilauan mempunyai tahap pendaftaran zarah tertentu yang agak tinggi, termasuk neuron dan sinarnya. Untuk meningkatkan tahap pendaftaran, zarah-zarah ini bertindak balas dengan apa yang dipanggil pengesan.
Pengeluaran peranti
Siapakah yang mencipta kaunter kilauan? Ini dilakukan oleh ahli fizik Jerman Kalman Hartmut Paul pada tahun 1947, dan pada tahun 1948 saintis mencipta radiografi neutron. Prinsip operasi pembilang kilauan membolehkan ia dihasilkan dalam saiz yang agak besar. Ini menyumbang kepada fakta bahawa adalah mungkin untuk menjalankan apa yang dipanggil analisis hermetik fluks tenaga yang agak besar, yang termasuk sinar ultraviolet.
Ia juga mungkin untuk memasukkan bahan tertentu ke dalam peranti, yang mana neutron boleh berinteraksi dengan baik. Yang, sudah tentu, mempunyai kualiti positif serta-merta dalam pembuatan dan penggunaan masa depan kaunter jenis ini.
Jenis reka bentuk
Partikel pembilang kilauan memastikan prestasinya yang berkualiti tinggi. Pengguna mempunyai keperluan berikut untuk pengendalian peranti:
- pada apa yang dipanggil fotokatod ialah penunjuk terbaik pengumpulan cahaya;
- pada fotokatod ini terdapat jenis pengedaran cahaya yang sangat seragam;
- zarah yang tidak diperlukan dalam peranti menjadi gelap;
- medan magnet sama sekali tidak memberi kesan pada keseluruhan proses pembawa;
- pekali dalamdalam kes ini adalah stabil.
Keburukan kaunter kilauan mempunyai yang paling minimum. Semasa menjalankan kerja, adalah penting untuk memastikan bahawa amplitud jenis isyarat denyutan sepadan dengan jenis amplitud lain.
Pembungkusan kaunter
Kaunter kilauan selalunya dibungkus dalam bekas logam dengan kaca di sebelahnya. Di samping itu, lapisan bahan khas diletakkan di antara bekas itu sendiri dan scintillator, yang menghalang sinaran ultraungu dan haba daripada masuk. Kilau plastik tidak perlu dibungkus dalam bekas bertutup, walau bagaimanapun, semua pengilat pepejal mesti mempunyai tingkap keluar pada satu hujung. Adalah sangat penting untuk memberi perhatian kepada pembungkusan perkakas ini.
Faedah Meter
Kelebihan pembilang kilauan adalah seperti berikut:
- Sensitiviti peranti ini sentiasa berada pada tahap tertinggi, dan keberkesanan langsung bergantung pada perkara ini.
- Keupayaan instrumen termasuk pelbagai perkhidmatan.
- Keupayaan untuk membezakan antara zarah tertentu hanya menggunakan maklumat tentang tenaganya.
Adalah disebabkan oleh penunjuk di atas bahawa jenis meter ini mengatasi semua pesaingnya dan berhak menjadi peranti terbaik seumpamanya.
Perlu juga diperhatikan bahawa kelemahannya termasuk persepsi sensitifperubahan dalam suhu tertentu, serta keadaan persekitaran.
