Penghitung kilau terdiri dari dua komponen, seperti sintilator (fosfor) dan pengganda tipe fotoelektronika. Dalam konfigurasi dasar, pabrikan menambahkan penghitung ini sebagai sumber daya listrik dan peralatan radio yang menyediakan amplifikasi dan registrasi pulsa PMT. Cukup sering, kombinasi semua elemen sistem ini dilakukan menggunakan sistem optik - panduan cahaya. Selanjutnya dalam artikel ini, kami akan mempertimbangkan prinsip pengoperasian penghitung kilau.
Fitur pekerjaan
Perangkat penghitung kilau agak rumit, sehingga topik ini perlu diberi perhatian lebih. Inti dari pengoperasian alat ini adalah sebagai berikut.
Sebuah partikel bermuatan memasuki perangkat, akibatnya semua molekul tereksitasi. Benda-benda ini menetap setelah jangka waktu tertentu, dan dalam proses ini mereka melepaskan apa yang disebut foton. Seluruh proses ini diperlukan agar kilatan cahaya terjadi. Foton tertentu lolos ke fotokatoda. Proses ini diperlukan untuk munculnya fotoelektron.
Fotoelektron difokuskan dan dikirim keelektroda asli. Tindakan ini terjadi karena pekerjaan yang disebut PMT. Dalam tindakan selanjutnya, jumlah elektron yang sama ini meningkat beberapa kali, yang difasilitasi oleh emisi elektron. Hasilnya adalah ketegangan. Selanjutnya, itu hanya meningkatkan efek langsungnya. Durasi pulsa dan amplitudonya di pintu keluar ditentukan oleh sifat karakteristik.
Apa yang digunakan sebagai pengganti fosfor?
Dalam peralatan ini, pengganti elemen seperti fosfor ditemukan. Umumnya, produsen menggunakan:
- kristal tipe organik;
- sintilator cair, yang juga harus jenis organik;
- sintilator padat yang terbuat dari plastik;
- sintilator gas.
Melihat data substitusi fosfor, Anda dapat melihat bahwa kebanyakan produsen hanya menggunakan bahan organik.
Karakteristik Utama
Saatnya berbicara tentang karakteristik utama penghitung kilau. Pertama-tama, perlu diperhatikan keluaran cahaya, radiasi, yang disebut komposisi spektral dan durasi kilau.
Dalam proses melewatkan berbagai partikel bermuatan melalui sintilator, sejumlah foton dihasilkan, yang membawa energi ke sini atau energi lain. Sebagian besar foton yang dihasilkan akan diserap dan dihancurkan di dalam tangki itu sendiri. Alih-alih fotonyang telah diserap, jenis partikel lain akan dihasilkan, yang akan mewakili energi yang sifatnya agak lebih rendah. Sebagai hasil dari semua tindakan ini, foton akan muncul, yang sifatnya khusus untuk sintilator.
Keluaran cahaya
Selanjutnya, perhatikan penghitung kilau dan prinsip operasinya. Sekarang mari kita perhatikan output cahayanya. Proses ini juga disebut efisiensi tipe konversi. Keluaran cahaya disebut rasio energi yang keluar dengan jumlah energi partikel bermuatan yang hilang dalam sintilator.
Dalam aksi ini, jumlah rata-rata foton keluar secara eksklusif. Ini juga disebut energi sifat rata-rata foton. Setiap partikel yang ada dalam perangkat tidak mengeluarkan monoenergi, tetapi hanya spektrum sebagai pita kontinu. Bagaimanapun, dialah yang menjadi ciri khas dari jenis pekerjaan ini.
Perlu memperhatikan hal yang paling penting, karena spektrum foton ini secara independen meninggalkan sintilator yang kita kenal. Penting bahwa itu bertepatan atau setidaknya sebagian tumpang tindih dengan karakteristik spektral PMT. Tumpang tindih elemen sintilator dengan karakteristik yang berbeda ini ditentukan semata-mata oleh koefisien yang disepakati oleh produsen.
Dalam koefisien ini, spektrum tipe luar atau spektrum foton kita masuk ke lingkungan eksternal perangkat ini. Hari ini ada yang namanya "efisiensi kilau". Ini adalah perbandingan perangkat dengandata PMT lainnya.
Konsep ini menggabungkan beberapa aspek:
- Efisiensi memperhitungkan jumlah foton kami yang dipancarkan oleh sintilator per unit energi yang diserap. Indikator ini juga memperhitungkan sensitivitas perangkat terhadap foton.
- Efektivitas kerja ini, sebagai suatu peraturan, dievaluasi dengan membandingkan dengan efisiensi kilau sintilator, yang diambil sebagai standar.
Berbagai perubahan kilau
Prinsip pengoperasian pencacah kilap juga terdiri dari hal-hal yang tidak kalah penting berikut ini. Kilauan dapat mengalami perubahan tertentu. Mereka dihitung menurut hukum khusus.
Di dalamnya, I0 menunjukkan intensitas maksimum kilau yang kita pertimbangkan. Adapun indikator t0- ini adalah nilai konstan dan menunjukkan waktu yang disebut redaman. Peluruhan ini menunjukkan waktu di mana intensitas berkurang nilainya sebesar (e) kali.
Perlu juga memperhatikan jumlah yang disebut foton. Hal ini dilambangkan dengan huruf n dalam hukum kita.
Di mana jumlah total foton yang dipancarkan selama proses kilau. Foton ini dipancarkan pada waktu tertentu dan terdaftar di perangkat.
Proses kerja fosfor
Seperti yang kami tulis sebelumnya, penghitung kilaubertindak atas dasar kerja elemen seperti fosfor. Dalam elemen ini, proses yang disebut pendaran dilakukan. Dan dibagi menjadi beberapa jenis:
- Jenis pertama adalah fluoresensi.
- Jenis kedua adalah fosforesensi.
Kedua spesies ini berbeda terutama dalam hal waktu. Ketika yang disebut flashing terjadi bersamaan dengan proses lain atau selama periode waktu pada urutan 10-8 detik, ini adalah jenis proses pertama. Sedangkan untuk tipe kedua, di sini interval waktunya agak lebih lama dari tipe sebelumnya. Perbedaan waktu ini muncul karena interval ini sesuai dengan kehidupan atom dalam keadaan gelisah.
Secara total, durasi proses pertama tidak bergantung sama sekali pada indeks kegelisahan atom ini atau itu, tetapi untuk output dari proses ini, eksitabilitas elemen ini yang memengaruhinya. Perlu juga dicatat fakta bahwa dalam kasus kegelisahan kristal tertentu, laju keluarnya agak lebih rendah daripada dengan fotoeksitasi.
Apa itu fosforesensi?
Kelebihan pencacah scintillation antara lain adalah proses fosforesensi. Di bawah konsep ini, kebanyakan orang hanya memahami pendaran. Oleh karena itu, kami akan mempertimbangkan fitur-fitur ini berdasarkan proses ini. Proses ini disebut sebagai kelanjutan dari proses setelah selesainya suatu jenis pekerjaan tertentu. Fosforesensi fosfor kristal muncul dari rekombinasi elektron dan lubang yang muncul selama eksitasi. Tertentuobjek fosfor, sama sekali tidak mungkin untuk memperlambat prosesnya, karena elektron dan lubangnya jatuh ke dalam apa yang disebut perangkap. Dari perangkap ini, mereka dapat dilepaskan sendiri, tetapi untuk ini mereka, seperti zat lain, perlu menerima pasokan energi tambahan.
Dalam hal ini, durasi proses juga tergantung pada suhu tertentu. Jika molekul lain yang bersifat organik juga ikut serta dalam proses tersebut, maka proses pendar hanya terjadi jika mereka berada dalam keadaan metastabil. Dan molekul-molekul ini tidak bisa masuk ke keadaan normal. Hanya dalam kasus ini kita dapat melihat ketergantungan proses ini pada kecepatan dan suhu itu sendiri.
Fitur penghitung
Memiliki kelebihan dan kekurangan penghitung kilau, yang akan kita bahas di bagian ini. Pertama-tama, kami akan menjelaskan kelebihan perangkat ini, karena jumlahnya cukup banyak.
Spesialis menyoroti tingkat kemampuan sementara yang agak tinggi. Dalam waktu, satu pulsa yang dipancarkan oleh perangkat ini tidak melebihi sepuluh detik. Tetapi ini terjadi jika perangkat tertentu digunakan. Penghitung ini memiliki indikator ini beberapa kali lebih sedikit daripada analog lainnya dengan pelepasan independen. Ini sangat berkontribusi pada penggunaannya, karena kecepatan penghitungan meningkat beberapa kali.
Kualitas positif berikutnya dari jenis penghitung ini adalah indikator yang agak kecil dari impuls yang terlambat. Tetapi proses seperti itu dilakukan hanya setelah partikel melewati masa pendaftaran. itu samamemungkinkan Anda untuk secara langsung menghemat waktu pulsa perangkat jenis ini.
Juga, penghitung kilau memiliki tingkat registrasi partikel tertentu yang cukup tinggi, termasuk neuron dan sinarnya. Untuk meningkatkan tingkat registrasi, partikel-partikel ini harus bereaksi dengan apa yang disebut detektor.
Produksi perangkat
Siapa yang menemukan penghitung kilau? Ini dilakukan oleh fisikawan Jerman Kalman Hartmut Paul pada tahun 1947, dan pada tahun 1948 ilmuwan menemukan radiografi neutron. Prinsip pengoperasian pencacah kilau memungkinkan untuk diproduksi dalam ukuran yang cukup besar. Ini berkontribusi pada fakta bahwa adalah mungkin untuk melakukan apa yang disebut analisis hermetis dari fluks energi yang agak besar, yang mencakup sinar ultraviolet.
Dimungkinkan juga untuk memasukkan zat tertentu ke dalam perangkat, yang dengannya neutron dapat berinteraksi dengan cukup baik. Yang tentu saja memiliki kualitas positif langsung dalam pembuatan dan penggunaan penghitung seperti ini di masa depan.
Tipe desain
Partikel penghitung kilau memastikan kinerjanya yang berkualitas tinggi. Konsumen memiliki persyaratan berikut untuk pengoperasian perangkat:
- pada apa yang disebut fotokatoda adalah indikator pengumpulan cahaya terbaik;
- pada fotokatoda ini terdapat jenis distribusi cahaya yang sangat seragam;
- partikel yang tidak perlu di perangkat digelapkan;
- medan magnet sama sekali tidak berpengaruh pada seluruh proses pembawa;
- koefisien dalamdalam hal ini stabil.
Kekurangan penghitung sintilasi memiliki paling minim. Saat melakukan pekerjaan, sangat penting untuk memastikan bahwa amplitudo jenis sinyal pulsa sesuai dengan jenis amplitudo lainnya.
Konter kemasan
Penghitung kilau sering dikemas dalam wadah logam dengan kaca di satu sisi. Selain itu, lapisan bahan khusus ditempatkan di antara wadah itu sendiri dan sintilator, yang mencegah sinar ultraviolet dan panas masuk. Scintillator plastik tidak perlu dikemas dalam wadah tertutup, namun semua sintilator padat harus memiliki jendela keluar di salah satu ujungnya. Sangat penting untuk memperhatikan kemasan alat ini.
Manfaat Meter
Kelebihan penghitung kilau adalah sebagai berikut:
- Sensitivitas perangkat ini selalu pada tingkat tertinggi, dan efektivitas langsungnya secara langsung bergantung pada ini.
- Kemampuan instrumen mencakup berbagai layanan.
- Kemampuan untuk membedakan partikel tertentu hanya menggunakan informasi tentang energinya.
Karena indikator di atas, meteran jenis ini mengungguli semua pesaingnya dan berhak menjadi perangkat terbaik dari jenisnya.
Perlu dicatat juga bahwa kerugiannya termasuk persepsi sensitifperubahan suhu tertentu, serta kondisi lingkungan.
