Головна

   Велика Радянська Енциклопедія

Люмінесцентна камера

   
 

Люмінесцентна камера , сцинтиляційних камера, прилад для спостереження та реєстрації траєкторії (слідів, треків) іонізуючих частинок, заснований на властивості люмінофорів (сцинтиляторів) світитися при проходженні через них швидких заряджених частинок. Заряджена частка втрачає в речовині енергію, іонізуя і збуджуючи атоми і молекули, що знаходяться поблизу її траєкторії. У сцинтиляторах частина енергії, втрачена часткою, перетвориться в енергію світлового спалаху, яку можна реєструвати за допомогою фотоелектронних помножувачів , а в деяких випадках - відчувати добре адаптованим оком (см. світіння сліду визначається властивостями люмінофора і складає зазвичай від 10 -4 , до 10 , -7 сек

в неорганічних і до 10 -9 сек в органічних сцинтиляторах. З кожного см довжини сліду іонізуючої частки навіть у кращих сцинтиляторах випускається не більше 10 -10 світлових квантів (фотонів). Тому слід не може бути безпосередньо сфотографований. Вперше Л. к. була створена в 1952 радянським фізиком Е. К. Завойським з співробітниками. Основними її елементами є: сцинтилятор, в якому утворюються сліди іонізуючих частинок, і високочутливе електронно-оптичний пристрій, що дозволяє в достатній мірі підсилити яскравість зображення слідів для їх спостереження неадаптованих оком, а також для їх фотографування або телепередачі (див. 5 Електронно-оптичний перетворювач 7).

Схема одного з варіантів Л. до ., в якій сцинтилятором служать кристали йодистого цезію CsI або антрацену , а підсилювачем яскравості зображення - багатокаскадний електронно-оптичний перетворювач (ЕОП), показана на рис. 1 , а. Об'єктив проектує зображення сліду

частинки в кристалі на фотокатод 1 многокаскадного електронно -оптичного перетворювача. Зображення, посилене ЕОП по яскравості в 10 -10 раз, з'являється на вихідному люмінесцентному екрані 3 перетворювача і може бути сфотографоване фотоапаратом 2. На 4 рис. 1 5, б показаний інший варіант Л. к., де зображення сліду, посилене за допомогою перетворювача, що не фотографується безпосередньо, а спочатку перетворюється за допомогою 6 передавальної телевізійної трубки 5 у відеосигнал. В результаті зображення може бути відтворене на екрані телевізора 6, що знаходиться в віддаленому приміщенні, записано за допомогою магнітофона або введено для обробки в швидкодіючу ЕОМ 10 . Контрастність і яскравість зображення можуть регулюватися радіотехнічними засобами. У деяких Л. к. застосовується 7 волоконна оптика 8: світло поширюється від сліду до фотокатода електронно-оптичного перетворювача за рахунок повного внутрішнього відбиття від стінок численних тонких трубочок, наповнених рідким сцинтилятором, або тонких ниток з сцінтіллірующего пластмаси 9, сукупність яких і складає робочий об'єм Л. к. ( рис. 1 , в, г). Це дає виграш в ефективності збирання світла в десятки або навіть сотні разів порівняно з використанням самих светосильних об'єктивів. Однак при цьому погіршується просторовий дозвіл і чіткість зображення слідів. Сліди іонізуючих частинок в Л. к. ( рис. 2 1) багато в чому аналогічні слідах у товстошарових ядерних фотографічних емульсіях Вільсона камері

дифузійної камері іскровий камері бульбашкової камері (трекові детектори). Ширина світяться слідів a-часток не перевищує кілька , мкм , . Численні розриви пояснюються квантовими флуктуаціями, помітно проявляються через малість повного числа фотонів, що приходять від сліду на фотокатод перетворювача. Кожна світла точка на фотографіях слідів протонів (, рис. 2 , , б) і релятивістських мезонів ( рис. 2 , а) утворена одиночним світловим квантом люмінесценції, що вирвав фотоелектрон з фотокатода ( рис. 1 ). Щільність таких точок на слідах прямо пропорційна величині втрат енергії частинок в речовині. Перевагою Л. к. перед іншими трековими детекторами є висока тимчасовий дозвіл, обмежене тільки величиною часу висвічування сцинтилятора, так як об'єктив та електронно-оптичний перетворювач принципово можуть забезпечити тимчасовий дозвіл ~ 10 -13 -10 -14 сек . Для відбору представляють інтерес ядерних явищ запуск Л. к. виробляється від системи сцинтиляційних або інших детекторів частинок, включених до схеми збігів або антизбігів і дозволяють встановити факт потрапляння в обсяг Л. к. тієї чи іншої частинки, її зупинки, вильоту і т.п. Це дозволяє досліджувати рідкісні і складні явища, в яких важливо знати взаємне розташування траєкторій окремих частинок. Швидкі нейтрони реєструються зазвичай по протонах віддачі, що виникають при зіткненні нейтронів з водневими атомами, що входять до складу сцинтилятора, повільні нейтрони (теплові) - по зарядженим частинкам, що утворюється в результаті ядерних реакцій, порушуваних нейтронами. Л. к. чутлива також і до електромагнітного випромінювання: рентгенівські і g-kванти утворюють в її робочому обсязі електрони великої енергії, завдяки фотоефекту, ефекту Комптона і утворенню пар (див. Гамма-випромінювання ).

Л. к. може використовуватися також як високочутливий і безінерційний детектор в авторадіографії, дефектоскопії , рентгеноскопії. Літ.: 3авойскій Є. К. [та ін], Люмінесцентна камера, "ДАН СРСР", 1955, т. 100,? 2, с. 241; їх же, Про люмінесцентної камері, "Атомна енергія", 1956,? 4, с. 34; 3авойскій Є. К. та Смолкні Г. Е., Про межмолекулярном перенесення енергії збудження в кристалах, "ДАН СРСР", 1956, т. 111,? 2, с. 328; Демидов Б. А., Фанченко С. Д., Спостереження релятивістських заряджених частинок в люмінесцентної камері, "Журнал експериментальної і теоретичної фізики", 1960, т. 39, в. 1 (7), с. 64; Принципи і методи реєстрації елементарних частинок, під ред. Л. К. Л. Юан і Ву Цзян-сюн, переклад з англійської, М., 1963.

С. Д. Фанченко. дефектоскопии, рентгеноскопии.


Лит.: 3авойский Е. К. [и др.], Люминесцентная камера, "ДАН СССР", 1955, т. 100, ? 2, с. 241; их же, О люминесцентной камере, "Атомная энергия", 1956, ? 4, с. 34; 3авойский Е. К. и Смолкни Г. Е., О межмолекулярном переносе энергии возбуждения в кристаллах, "ДАН СССР", 1956, т. 111, ? 2, с. 328; Демидов Б. А., Фанченко С. Д., Наблюдение релятивистских заряженных частиц в люминесцентной камере, "Журнал экспериментальной и теоретической физики", 1960, т. 39, в. 1(7), с. 64; Принципы и методы регистрации элементарных частиц, под ред. Л. К. Л. Юан и Ву Цзян-сюн, перевод с английского, М., 1963.

© С. Д. Фанченко.





Виберіть першу букву в назві статті:

а б в г д е ё ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ы э ю я

Повний політерний каталог статей


 

Алфавітний каталог статей

  а б в г д е ё ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ы э ю я
 


 
© 2014-2022  vre.pp.ua