Файл: Прикладная спектрометрия с полупроводниковыми детекторами..pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 15.10.2024

Просмотров: 116

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

В результате краткого рассмотрения основных свойств трех­ детекторных парных спектрометров с применением Ge(Li)-де­ тектора в качестве анализирующего можно сделать заключение, что подобные приборы можно с успехом использовать при изу­ чении у-спектров в диапазоне энергии 3— 10 МэВ при значитель­ ном подавлении непрерывного распределения (примерно в 100 раз), но с потерей эффективности.

Комптоновский спектрометр совпадений с суммированием импульсов. Уменьшения непрерывного комптоновского распре­ деления можно также достигнуть с помощью комптоновского спектрометра совпадений с суммированием импульсов от двух полупроводниковых Ge (Li)-детекторов. Подобные спектрометры сконструированы в двух вариантах. Один из них основан на ис­ пользовании двух Ge (Li)-детекторов, помещенных в раздельных криостатах и расположенных относительно друг друга опреде­ ленным образом (в зависимости от условий эксперимента и тре­

буемой геометрии). В другом варианте

такого

спектрометра

применяется

германиевый детектор специальной конфигурации,

у которого чувствительные области электрически

не связаны

между собой.

Ниже рассматриваются

некоторые

результаты,

полученные разными авторами при работе со спектрометрами указанных типов.

Многие авторы заметили, что при использовании в обоих каналах комптоновского спектрометра Ge (Li)-детекторов не­ больших размеров и суммировании импульсов от каждого из них неопределенности, связанные с конечным телесным углом и допплеровским ушнрением, можно устранить [188—200]. В этом ■случае функции управляющего и анализирующего детекторов можно совместить, располагая их на минимально возможном расстоянии друг от друга. у-Квант, претерпев комптоновское взаимодействие в одном из двух детекторов, рассеивается и ре­ гистрируется другим детектором. В результате суммирования импульсов с выходов обоих детекторов получается импульс, пропорциональный энергии первичного у-кванта. Анализ сум­ марных импульсов при управлении импульсами совпадений по­ зволяет в измеренном спектре получить пик полного поглощения с небольшим непрерывным распределением и сохранить энерге­ тическое разрешение однодетекторного спектрометра.

Созданные авторами работ [188—200] по указанному прин­ ципу комптоновские спектрометры хотя и позволяют сущест­ венно упростить форму аппаратурной линии, однако они требуют использования коллимированного пучка у-излучения, что свя­ зано с применением источников больших активностей. Эффек­ тивность спектрометра можно существенно увеличить, если два Ge (Li)-детектора расположить вплотную друг к другу, а иссле­ дуемый образец поместить между ними.

Таким образом, рассмотрев свойства конкретных комптонов- ■ских спектрометров совпадений с суммированием и использова­

.256


нием в них полупроводниковых Ge(Li)-детекторов в качестве анализирующих, можно сделать вывод, что они имеют простую форму аппаратурной линии и характеризуются хорошим энерге­ тическим разрешением и достаточно высокой эффективностью регистрации. При использовании источников очень высокой активности можно работать с коллимированными пучками ■у-квантов, а при измерениях слабоактивных образцов последние можно помещать непосредственно между блоками детектиро­ вания. В обеих случаях из-за заметного подавления мешающего непрерывного распределения чувствительность спектрометра к слабоинтенсивному у-излучению возрастает заметно.

С П II С О К Л II Т Е Р А Т У Р Ы

1.Альфа-, бета- и гамма-спектроскопия. Под ред. К. Зпгбана. Пер. с англ. М„ Изд-no иностр. лит., 1957.

2.Сегре Э. Экспериментальная ядерная физика. Пер. с англ. М., Пзд-во иностр. лит., 1955.

3.Ewan G. Т. е. a. Report AEC.L-2607, 1966.

-1. Wainio К- М., Knoll С. F.— «Nucl. Instrum, and Meth.», 1966, v. 44, No. 1,

p.213.

5.Пахомов Э. E. и др. В кн.: Ядериое приборостроение. Труды Союзного

и.-и. ин-та приборостроения. Вып. 14. М., Атомпздат, 1971, с. 134.

6.Вартанов Н. А., Самойлов П. С. Практические методы сцинтнлляционной спектрометрии. М., Атомнздат, 1964.

7.Вартанов Н. А., Самойлов П. С. Прикладная сцинтилляциониая гамма-

8.

спектрометрия. М.. Атомиздат, 1969.

1972,

v.

101. No. 1, p. 23.

Willig

W. R.— «Nucl.

Instrum,

and

Meth.»,

9.

Malm

H. L. — «IEEE

Trans.

Nucl.

Sci.»,

1972,

v.

NS-19, No. 3, p. 263.

10.Gibbons P. E., Owen R. B. Report AERE-M1602, 1965.

11.

McKay

K. G.— «Phvs.

Rev.»,

1949. v. 76, No. 10,

p.

1537.

 

 

 

12.

Pell E.

M. — «J. Appl.

Phys.»,

1960, v. 31, p. 291.

 

 

 

 

 

13.

Herzer

H. e. a.— «Nucl.

Instrum, and Meth.», 1972,

v.

101, No.

1. p.

31.

14.

Dan Okuba.—-«IEEE Trans. Nucl. Sci.», 1970, NS-17, No. 1, p. 61.

 

15.

Mayer J. M.— «Nucl.

lustrum,

and Meth.». 1968, v. 63,

No. 2,

p.

141.

 

16.

Irigaray

J. L., Petit

G. Y.— «Nucl. Instrum, and Meth.», 1970,

v.

80,

No. 2,

p.264.

17.Walter F. J. A survey of the state of the art in semiconductor nuclear ra­

 

diation

detectors. Moscow Trade Conference, May 10—20, 1971.

 

 

 

18.

Santhanam S.

e. a. — «IEEE

Trans. Nucl.

Sci.»,

1969,

NS-16,

No.

1,

p.75.

19.

Glasow

P.— «Nucl. Instrum,

and

Meth.», 1970, v. 80, No.

1, p.

141.

 

No. 2,

20.

Fowler

I. L.,

Toone R. J. — «Nucl. Instrum, and

Meth.», 1972,

v. 98,

21.

p. 193.

 

S.,

Monaro S.— «Nucl. Instrum,

and

Meth.»,

1969,

v. 76,

No. 2,

Santhanam

22.

p. 322.

 

P.— «Nucl. Instrum, and Meth.»,

1972,

v. 101,

No.

I,

p.

25.

 

Suomincn

 

23.

Armantrout G. A.— «IEEE Trans.

Nucl. Sci.», 1967, NS-14,

No.

1,

p.

503.

24.

Tavendale

A. J.— «Nucl. Instrum,

and Meth.», 1970, v. 84,

No.

2,

 

p.

314.

25.

Baertsch

R. D., Hall R. N.— «IEEE Trans. Nucl. Sci.»,

1970,

NS-17,

No. 3,

26.

p. 235.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Sakai E.—«IEEE Trans. Nucl. Sci.», 1971, NS-18, No. 1, p. 222.

 

 

 

 

27.

Drummond W. E.—-«IEEE Trans. Nucl. Sci.», 1971, NS-18, No. 2, p.

91.

28.

Вавилов

В. С. и др.— «Атомная

энергия», 1972, т. 32, вып. 4, с. 335.

 

29.

Llacer J.,

Kraner Н. W. — «Nucl.

Instrum, and Meth.»,

1972,

v. 98,

No. 3,

30.

p. 467.

С. M. и др. — «Ж. техн. фнз.», 1964, т. 34, № 8,

с.

1535.

 

 

 

 

Р ыбки н

 

 

 

 

31.

Рывкин

С. М. и др. — «Докл. АН СССР»,

1965, т. 165, № 3, с. 548.

 

 

 

9 Зак. 536

257


32.

Р ы б к и н

С. М.— «Физика и техника полупроводников», 1967.

т. 1. вып. 11,

33.

с. 68.

С. М. и др.— «IEEE

Trans. Nucl. Sci.», 1968, NS-15,

No. 3, p. 226.

Р ы б к и н

34.

Kimerling L. С. e. а.— «Ргос.

IEEE», 1969, v. 57, No. 2, p.

208.

35.Полупроводниковые детекторы ядерпых излучении. Каталог. М., Атомнздат, 1970.

36.Sakai Е. е. a. Report AECL-2762 (1967).

37.Sakai Е.— «Ашег. Plivs. Soc.», 1967, v. 12, No. 1, p. 29.

38.

Armantrout

G.

A.— «IEEE Trans. Nucl.

Sci.»,

1966,

NS-13,

No.

1, p.

84.

39.

McMath T. A.,

Martini M.— «Nucl. Instrum, and

Meth.»,

1970,

v. 86,

No. 2,

 

p. 245.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

40.

Armantrout

G. A.— «IEEE Trans. Nucl.

Sci.»,

1972,

NS-19,

No. 3,

p. 289.

41.

Martini M. e. a.— «IEEE Trans. Nucl. Sci.», 1970, NS-17,

No. 3,

p.

139.

 

42.

Tanner A. B. c. a. ConF 710402, 1971, v. 3, p. 111.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

43.

Tanner A.

B. e. a.— «Nucl. Instrum,

and

Meth.»,

1972, v. 100,

No.

1, p.

1.

44.

Williamson

C. F., Altser J.— «Nucl.

Instrum, and

Meth.»,

1967,

v. 46,

No.

3,

p.341.

45.Днепровский И. С. и др. В кп.: Ядерное приборостроение. Труды Союз­

46.

ного н.-н. мн-та приборостроения.

Вып. 13. М., Атомнздат,

1970, с.

22.

Арсентьев

И.

Н. и др. — «Атомная

энергия», 1970, т. 28,

вып. 2,

с.

165.

47.

Landis

D. А.

е. а.— «Nucl.

lustrum,

and Meth.», 1972, v. 101,

p.

127.

 

48.

Muggleton A.

H. F.— «Nucl. Instrum,

and

Meth.»,

1972,

 

v.

101,

No. I,

 

р. 113.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

49.

Bosch

H.

E. e. a.— «Nucl.

lustrum,

and

Meth.»,

1968,

v. 68,

No.

 

1,

p.

88.

50.

Murto

P.

J.— «Advances in Cryogenic

Engineering».

1961,

v. 7,

p.

291.

 

51.

Любимов

M. Л. и

др.— «Электронная

техника», сер. 1, вып. 8,

1967.

 

52.

Гамма-спектрометр

с

германиевыми

полупроводниковыми

детекторами

 

«Лангср». Рекламный проспект, В О

«ИЗОТОП»,

1970.

 

 

 

 

 

 

 

 

53.

Адамович

Н. И. и др. Гамма-спектрометр с германиевыми ППД. Конфе­

 

ренция по ядерному приборостроению, Лейпциг, сент.

1970.

 

I

секция,

 

ФЕБ РФТ Мэссэлектронпк, Отто Шён, Дрезден, 1971.

 

 

 

 

 

 

 

 

54.

Lippert

J.— «Nucl.

Instrum, and Meth.».

1965, v. 32,

No. 2,

p.

36.

 

 

 

55.

Kraner

H. M. e. a.— «Nucl.

Instrum,

and

Meth.», 1965,

v. 36, No. 2, p.

328.

56.

El-Shishini M. M., Zobel

W.— «IEEE

Trans.

 

Nucl. Sci.»,

1966, NS-13,

57.

No. 3,

p.

359.

 

 

 

 

 

 

 

 

v. 55,

No.

 

1,

p.

125.

 

Miner

С.

E.— «Nucl. Instrum, and Meth.», 1967,

 

 

58.

Fleer С. M.,

Niederstatter

W.— «Nucl.

lnslrum.

 

and

Meth.»,

1968, v.

66,

59.

No. 2,

p.

304.

Moore

R.

B.— «Nucl.

Instrum,

 

and

Meth.»,

1969, v.

72,

Turcotte R. E.,

 

 

No. 2,

p.

210.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

60.

Detko

J.

F.— «Nucl. Instrum, and Meth.». 1971,

v.

94.

No. 2,

p.

395.

 

61.

Васильева Э.

В. и др. «Криостат для

Ge(Li)-детектора с мобильной

ва­

 

куумной отсечкой сорбента». Препринт ОИЯИ. Р 13-6103,

Дубна,

1972.

 

62.

Franke

Н. F.— «Nucl.

Instrum, and

Meth.»,

1969, v. 72,

No.

1,

p.

107.

 

63.

Арефьев

А.

В.

и

др. — «Приборы

и

техника

эксперимента»,

1966, No 4,

64.

с. 138.

 

 

 

 

 

 

 

165.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Арефьев А. В. Там же, 1968, № 4, с.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

65.

Fouarge

J.,

Delporte

R .— «Nucl.

lnslrum.

and

Meth.»,

 

1972,

v.

99,

 

No. 1,

p.

81.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

66.

Ibid... p. 93.

 

 

 

L. — «Nucl.

 

 

 

 

 

Meth.»,

 

 

 

 

 

 

67.

Buhler

S.,

Marcus

InStrum.

and

1967,

v.

50,

 

No. 2,

р.

170.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

68.Егиазаров Б. Г. и др. Измерительная техника в инструментальном ней­ тронно-активационном анализе. М„ Атомнздат, 1972.

69.Ерыхайлов Ю. В. и др. В кн.: Ядерное приборостроение. Труды Союз­

 

ного н.-н.

пн-та приборостроения. Вып. 11.

М.,

Атомнздат,

1969,

с.

46.

70.

Belusa

D.

е. а. — «Nucl. Instrum,

and

Meth.»,

1972, v. 101, No. 1,

p.

171.

71.

Maeder

D.

e. a. — «Ilelv. Phys. Acta»,

1954, v. 27, p. 3.

 

 

 

72.

Ungrin

J..

Johns M. W. — «Nucl.

lustrum,

and

Meth.»,

1969,

v.

70,

No. 1, p. 112.

258


73. McKenzie J. К., Campbell J. L. — «Nucl. Inslrum. and Meth.», 1972,

v.101, No. 1, p. 149.

74.Kuhn A. — «Czechoslovak J. Phys.», 1966, v. 16, Sect. 8.

75.

Strauss

M. G. e. a. — «Nucl.

lnstriun.

and

Meth.»,

1967,

v. 46,

No. l.p. 45.

76.

Makovski

L. L. e. a. — «IEEE Trans. Nucl.

Sci.»,

1968, NS-15, No. 3,

p. 304.

77.

Zanio

K.

R-,

Akutagawa

 

W.

M. — «IEEE

Trans.

Nucl. Sci.»,

1968,

NS-15,

78.

No. 3,

p.

260.

 

F.

 

J. — «Nucl.

Instrum,

and Meth.»,

1969,

v. 76,

Trammel

R.,

Waller

 

 

No. 2,

p.

317.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

79.

Mayer

J.

M.

e. a. — «IEEE

Trans.

Nucl,

Sci.», 1970, NS-17. No.

3.

p. 221.

80.

Martini

M.,

McMath

T.

A. — «Nucl.

Instrum,

and Meth.»,

1970,

v. 79,

 

No. 2,

p.

259.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

81.

Vass

D.

G. — «Nucl.

Inslrum. and

Meth.»,

1970,

v. 86,

No.

1,

p.

5.

82.

Poenaru

 

D.

N. e. a. — «IEEE

Trans.

 

Nucl.

Sci.»,

1970,

NS-17, No. 3, p. 176.

83.

Heck

R.

e. a. — «IEEE

Trans. Nucl.

Sci.»,

1970,

NS-17, No. 3, p. 149.

84.

Armantrout

G. A .— «IEEE Trans.

Nucl.

Sci.»,

1970,

NS-17,

No. 1.

p. 16.

85.

Slier A.

 

H. — «IEEE Trans.

Nucl. Sci.»,

 

1971, NS-18,

No. 1,

p.

175.

86.

Sakai

E. — «IEEE

Trans.

Nucl. Sci.»,

1971,

NS-18, No.

1,

p.

208.

 

87.

Строкан H.

Б. и

др. — «Nucl. Instrum, and Meth.»,

1971,

v. 93, No. 2, p. 277.

88.

DeLaet

L. H. e. a. — «Nucl.

Instrum,

and

Meth.»,

1972,

v. 101, No. 1, p. 11.

89.

Hencer R. e. a. Ibid., p.

19.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

'90.

Строкан

H.

Б. и др, — «IEEE Trans. Nucl. Sci.»,

1972,

NS-19, No. 3, p. 365.

Э1.

Pratt

T.

A.

E. C.,

Luther

M. L.—«Nucl.

Instrum,

and Meth.»,

1971, v. 92,

 

No. 3,

p.

317.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

92.

Pratt

T.

 

A.

E. C. — «Nucl. Instrum,

and

 

Meth.»,

1972, v. 99, No. 2. p. 205.

93.

Roush

M. L.

e. a. — «Nucl. Instrum,

and

Meth.»,

1970.

v. 82,

No. 2,

p. 230.

'94. Worthing

A.

G.,

Geffner

J.

Treatment

 

of

Experimental

data.

N. Y., Ed.

95.

Wiley,

1943.

 

Instrum,

and Meth.»,

 

1970,

v.

79, No. 2, p. 233.

 

Kern

J. — «Nucl.

 

 

96.

McKee

R. J.

e. a. — «Nucl. Instrum,

and

Meth.»,

1971,

v. 92,

No. 3,

p. 421.

'97.

Sabitsky

A.,

Golay M.

J.

E. — «Anal.

Chem.»,

1964,

v. 36,

No. 8,

p. 1623.

98.

Zimmerman

W. — «Rev.

Sci.

Instrum.»,

 

1961, v. 32,

No. 9, p.

77.

 

99.

Ponpon

J. P. e. a . —-«IEEE

Trans.

Nucl.

Sci.»,

1972.

NS-19.

No. 3,

p. 281.

100.Граудыня П. Я. и др. Методы н применение нейтронно-активационного анализа. Рша, «Зинатне», 1969.

101.

Gaggero

G. — «Nucl.

Instrum, and Meth.», 1971-, v. 94. No.

3. p. 481.

402.

Hoiz H. L .—.«Nucl. Instrum, and Meth.», 1965, v. 37, No. 1, p. 127.

103.

Dooley

J. A. The 1968 International Conference

Modern trends in activa­

104.

tion

analysis. Oct. 7— II,

1968, Gaithersberg, Maryland

(NBS,

p.68t—694).

Crisler

D. F. e. a. — «Nucl.

Instrum,

and

Meth.»,

1971,

v. 94,

No. 2, p. 285.

105.

Cline C. R. — «IEEE

Trans.

Nucl. Sci.»,

1968,NS-15, No. 3,

p. 198.

106.

Wainio

 

K. M.,

Knoll

C.

F. — «Nucl.

Instrum,

and Meth.»,

1966, v. 44.

 

No.

2,

p.

213.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

107.

De

Gastro Faria

N. V., Lavesque J. A. — «Nucl. Instrum, and

Meth.», 1967,

v. 46, No. 2, p. 325.

108.Aubin G. e. a. — «Nucl. Instrum, and Meth.», 1969, v. 76. No. 1. p. 85.

109.

Lai

B.,

Jyengar К.

V.K. — «Nucl.

Instrum,

and

Meth.»,

1970.

v.

79,

 

No.

1.

p.

19.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

110.

Raeside

D.

E. — «Nucl. lustrum,

and

Meth.»,

1971, v. 94, No. 2, p.

389.

111.

Tokcan

 

G.,

Cothern

C.

R. — «Nucl.

 

Instrum, and

Meth.»,

1968

 

No. 2,

p.

219.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

112.

Mowatt

R. S. — «Nucl. Instrum,

and

Meth.»,

1969, v. 70, No. 3, p.

237.

113.

Harvey

J.

R. — «Nucl. Instrum,

and Meth.»,

1970, v. 86, No. 2,

p.

189.

114.

Euler

B.

A.,

Kaplan

S.

N. — «IEEE

Trans.

Nucl.

Sci.»,

1970,

NS-17,

 

No.

1,

p.

81.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

115.

Paradellis T.,

Hontzeans

S. — «Nucl.

 

Instrum,

and

Meth.»,

1969,

v. 73,

 

No. 2,

p.

210.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

116.

Wagner

S.

e. a . — «IEEE

Trans. Nucl. Sci.»,

1972, NS-19. No. 3,

p.

381.

117.

Barker

P. H.. Connor R.

D. — «Nucl.

Instrum,

and

Meth.»,

1967,

v.

57,

 

No.

1,

p.

147.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9* 259