Как работят радиационните детектори?

Броячът на Гейгер е това, което повечето хора имат предвид, когато си мислят за радиационен детектор. Това устройство използва тръба на Geiger-Müller като сензор. Тази тръба е пълна с инертен газ, който става проводим за кратка светкавица, когато частица или фотон преминат през нея. Тогава тази светкавична светкавица се измерва на датчик, чрез звукови щракания или и двете. Голямото количество радиация, преминаващо през тръбата, води до по-голямо отчитане и повече кликвания поради по-голямото количество електрически ток, генериран вътре в тръбата. Газът, който се съдържа в тръбата, може да бъде аргон, хелий или неон. Броячите на Geiger са полезни за откриване на йонизиращи лъчения: алфа, бета и гама лъчи. Повечето ръчни броячи на Geiger обаче са в най-добрия си вид с алфа и бета лъчи. Плътността на газа в тръбата обикновено е достатъчна за тези два лъча, но не и за високоенергийни гама лъчи.

Това са големи лабораторни устройства, използвани за откриване на голямо разнообразие от частици. Понякога се наричат ​​и радиационни детектори, тъй като радиацията и заредените частици често са синоними. Детекторите на частици са тясно специализирани устройства и много от тях могат да открият само един или няколко вида радиация. Пример за това е клетката Lucas, която работи чрез филтриране на проби от газ и преброяване на радиоактивните частици, което е средство за измерване на радиоактивния разпад в вещества като уран или цезий. Други детектори работят чрез пълнене на резервоари с дадено вещество, избрано, защото то реагира при удар от определен вид радиация и се превръща в нещо друго. Чрез измерване на промяната в състава на съдържанието на резервоара може да се открие и измерва радиация. Детекторите на радиацията на Черенков търсят специално това лъчение, което се получава, когато частиците се движат по-бързо от светлината, когато и двете преминават през дадена среда. Средата обикновено е газ или течност, която забавя значително светлината, но не и някои частици с висока енергия.

Херметичните детектори са проектирани да включват различни конструкции на детектори за измерване на всички възможни лъчения. Те обикновено се изграждат около центъра на взаимодействие на сблъсъка на частици и се наричат ​​"херметични", защото те трябва да пропускат възможно най-малко радиация без измерване или дори да я изпускат всичко. Дизайнът на херметичния детектор се предлага в три слоя. Първият е проследяващ слой. Това измерва импулса на заредените частици, докато те се движат в извита дъга през магнитно поле. Вторият е слоят от калориметри, които работят чрез абсорбиране на заредени частици в плътни вещества за измерване. Третата е мюонна система. Това измерва мюони, един вид частици, които няма да бъдат спрени от калориметрите и въпреки това все още могат да бъдат открити. Важно е да се разбере, че докато повечето херметични детектори споделят този принцип на трислойния дизайн, действителните инструменти, използвани във всеки слой, могат да варират значително. Това са големи, сложни, специално изработени и изработени по поръчка устройства и няма две, които да си приличат.

  • Дял
instagram viewer