Физический энциклопедический словарь - гамма-спектрометр

В магн. Г.-с. (рис. 1) эл-ны или позитроны возникают при поглощении

Рис. 1. Схематич. изображение магн. -спектрометра. В магн. поле H направленном перпендикулярно плоскости рисунка, вторичные эл-ны движутся по окружностям, радиусы к-рых определяются энергией эл-нов и полем H. При изменении поля детектор регистрирует эл-ны разных энергий. Защита из свинца заштрихована.

-квантов в т. н. радиаторе; их энергия измеряется так же, как и в магн. бета-спектрометрах. В радиаторе из в-ва с малым Z (Z — ат. номер) эл-ны образуются в осн. в результате Комптона эффекта, в радиаторе из в-ва с большим Z, если энергия -кваитов невелика, эл-ны возникают гл. обр. вследствие фотоэффекта. При энергиях h=1,02 МэВ становится воз-

108

можным образование электрон-позитронных пар. В парном Г.-с. образование пар происходит в тонком радиаторе, располож. в вакуумной камере. Измерение суммарной энергии эл-на и позитрона позволяет определить энергию -кванта.

Магн. Г.-с. обладают высокой разрешающей способностью (обычно порядка 1% или долей %), однако их

Рис. 2. Схематич. изображение парного -спектрометра. В однородном магн. поле H направленном перпендикулярно плоскости чертежа, эл-ны (е^-) и позитроны (е⁺) движутся по окружностям в разные стороны.

эффективность невелика, что приводит к необходимости применять интенсивные -источники. Они в значит. мере вытеснены более эфф. приборами, гл. обр. сцинтилляционяыми Г.-с., к-рые также регистрируют вторичные эл-ны, возникающие при вз-ствии -квантов с кристаллом (см. Сцинтилляционный счётчик), и ПП Г.-с., основанными на образовании -квантом в ПП кристалле электронно-дырочных пар (см. Полупроводниковый детектор).

Наивысшую точность измерения энергии -квантов обеспечивают кристалл-дифракционные спектрометры, в к-рых непосредственно измеряется длина волны -излучения. Такой Г.-с. аналогичен приборам для наблюдения дифракции рентгеновских лучей. Гамма-излучение, проходя через кристаллы кварца или кальцита, отражается плоскостями кристалла в зависимости от длины волны под тем или иным углом и регистрируется. Недостаток таких Г.-с.— низкая эффективность.

Для измерения -спектров низких энергий (до 100 кэВ) часто применяются пропорциональные счётчики. Измерение энергии -излучения очень больших энергий осуществляется с помощью ливневых детекторов, к-рые измеряют суммарную энергию ч-ц электронно-позитронного ливня, вызванного -квантом высокой энергии. Образование ливня обычно про-

исходит в радиаторе больших размеров (к-рые обеспечивают полное поглощение всех вторичных ч-ц). Вспышки флюоресценции или черенковского излучения регистрируются ФЭУ (см. Черенковский счётчик).

В нек-рых случаях для измерения энергии -квантов используется фоторасщепление дейтрона. Если энергия -кванта превосходит энергию связи дейтрона (~2,23 МэВ), то может произойти расщепление дейтрона на протон и нейтрон (см. Фотоядерные реакции). Измеряя кинетич. энергии этих ч-ц, можно определить энергию падающих -квантов.

• Альфа-, бета и гамма-спектроскопия, пер. с англ., в. 1, М., 1969. См. также лит. при ст. Детекторы ядерных излучений.

В. П. Парфёнова, Н. Н. Делягин.