Файл: Полупроводниковые детекторы в дозиметрии ионизирующих излучений..pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 21.10.2024

Просмотров: 63

Скачиваний: 0

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

зом, что ослабляют излучение одинаково во всем спектре, за исключением интервала энергий, соответствующего потенциалам LJіі2 и Uk{z+i). Детекторы включены встречно, так что измеряемая разность токов быстро увеличивается, как только U2„ достигает значения Uh2.

Недостаток всех рассмотренных выше способов измерения ІІ2м — длительность и трудоемкость, ограниченный верхний пре­ дел измерения U2м, необходимость стабилизации питающей сети.

Радиационные приборы, требующие предварительной градуи­ ровки, позволяют определять не только максимальную величину напряжения, но и его мгновенные значения. Между интенсивно­

стью излучения /ф и мгновенным значением

напряжения на

рентгеновской трубке U2 имеется однозначная зависимость [341]:

Уф= сф Т '+ш\

(8.1)

где У* — интенсивность фильтрованного излучения; сс2— коэф­ фициент пропорциональности, зависящий от гщ, тока трубки и размерности U2, пі\ — показатель степени, зависящий от фильт­ рации излучения; пг2— показатель степени, зависящий от вели­ чины тока рентгеновской трубки и ее типа.

Показатель степени т,\— 2 для нефильтрованного излучения

идостигает б—8 при использовании фильтров большой толщины

ис высоким г. Показатель степени т2 изменяется от 0 до 2 в зависимости от тока трубки. Практически в режиме просвечива­

ния 0,2^.'т2^0,5, в режиме снимков при токе трубки 100 ма т2Ä : 1.

В качестве детекторов рентгеновского излучения используют диффузионно-дрейфовые [342] или комбинированные на основе кремниевых ФЭП в сочетании со сцинтиллятором CsI(Tl). Этот детектор обеспечивает регистрацию формы кривой интенсивно­ сти рентгеновского излучения подачей сигнала непосредственно на вход осциллографа практически на всех режимах работы диагностических рентгеновских аппаратов (рис. 8.4).

Измерение производят следующим образом. При известной форме кривой тока значения U2 находят с помощью графиче­ ских измерений на осциллограммах интенсивности. Если форма кривой тока не известна, регистрируется форма кривой интен­ сивности при двух измерениях с различными фильтрами (7фі и /фг). Фильтры подбираются таким образом, чтобы у зависимо­ стей /фі = М £/2) и /$2 = fi(n 2) были различные значения показа­ телей степени т { в формуле (8.1). В дальнейшем графически строят кривую зависимости отношения / фі/7ф2 от U2 при двух этих измерениях. Величину U2 определяют на основании полу­ ченной зависимости по градуировочной кривой. Эта градуиро­ вочная кривая /фі/ / ф 2получается на аппарате со сгла­ женным напряжением при постоянном токе трубки.

Основное преимущество обоих рассмотренных радиационных способов измерения напряжения — достаточно высокая точность

166


измерения, идентичность параметров высоковольтной цепи рент­ геновского аппарата в процессе работы и измерения.

 

 

 

 

 

 

J

 

Р Ш -4

РУМ-Ю

Тридорос-5

 

 

ГугаңМфО'

' ГЛ Г

> *

 

t

 

t

 

 

 

 

Ш ’ . W v w v *

 

 

è

і

а

j 4

Офf

г

Оф

 

 

16

 

t

 

а

 

 

7 W

•e ^ ‘

 

 

 

 

в

Л f

d

'

ж

 

 

1t(p

 

Jg)

 

Рис. 8.4. Осциллограммы интенсивности - рентгеновского излучения при'

следующих

напряжениях

и

токах

рентгеновских

аппаратов:

а — 80 к в , 20

м а ;

б

— 90 к в , токи

0,5;

2; 6 м а

(кривы е 1—3):

в — 90

к в , 250 м а :

г — 90 к в ,

50 м а ;

д — 44 к в , 200 м а :

в — 120 к в , 50 м а ; ж

— 44 к в ,

200 м а .

§ 8.4. РАДИАЦИОННЫЕ ПРИБОРЫ И УСТРОЙСТВА

 

 

 

ПРОМЫШЛЕННОГО КОНТРОЛЯ

 

 

 

Вопросы применения ППД в промышленном

контроле под­

робно рассмотрены в специальной литературе

[343—352]. В ка­

честве иллюстрации возможностей применения в данной области укажем на использование детекторов для измерения толщин ма­ териалов и покрытий [343—345], определение состава смесей. [346], цельности жил электрического кабеля [347, 348], контроль, профиля и формы изделия [349]. Они также находят применение в различных типах сигнальных устройств, защитных линий, бло­ кирующих устройств на сейфах и контейнерах для хранения ра­ диоактивных веществ [350, 351].

Когда ППД применяют для регистрации медленно изменяю­ щихся процессов (контроль толщины стенки баллонов высокого давления, ответственных трубопроводов, уровня жидкости и сыпучих материалов), используют сульфидно-кадмиевые, детек­ торы типа РГД, СФ-2-2 [352].

Использование детекторов на основе монокристаллов серни­ стого кадмия (ФКС-Ml, ФКС-М2) и поликристаллов селени­ стого кадмия целесообразно в установках, где требуется высокая: чувствительность при инерционности порядка долей секунды (малогабаритные рентгеновские измерители толщины полосовых металлов). В быстродействующих (*10~3 сек) измерителях, толщины труб и листов рекомендуется использовать диффузион­ ные кремниевые детекторы [352].


 

 

С П И С О К Л И Т Е Р А Т У Р Ы

1.

Bethe Н. А.,

Heitler W. Proc. Roy. Soc. Loncl., 1934, A146, 83.

‘2.

Farm U. Phys.

Rev., 1947, 72, 26.

3.Волков H. Г., Ляпидевский В. К. «Приборы іі техника эксперимента», 1968, № 5, с. 86.

4.Волков Н. Г., Ляпидевский В. К. «Приборы и техника эксперимента», 1966, № 6. 93.

5.Van der Ziel A. Noise, N. Y., 1954.

ѵ'б.

Fan C.

Y. Rev. Scient. Instrum., 1964, 35, p. 158.

8, No. I,

33.

7.

Welpton

D., Walson В. VV. Phys. Med. Biol., 1963,

8.

Jones A. K. Phys. Med. Biol., 1963, 8, No. 4, 451.

 

 

9.

Baily N. A., Kramer G. Rad. Res., 1964, 22, No. 1, 53.

No. 350, 103.

10.

Belcher

E. H., Gellinger J. E. Britisch J. Radiol.,

1957, 30,

11.Вершинина С. П. п др. «Атомная энергия», 1969, 26, 341.

12.Швар Лотар. Авторское свидетельство № 161816 (ГДР), 1960.

13.Козлов В. А., Денисенко О. Н., Ильичев Б. В. «Мед. радиология», 1970, ЛЬ 4, 61.

14.

Cudden В., Pohl R. Z. f. Phys., 1920, 2, 192.

 

15.

Dechene G. Compl. Rend., 1935, 201, 139.

 

16.

Spinolo G., Fowler W. B. Phys. Rev., 1965, 138, 2A, 661.

частиц и

17.

Акимов Ю. К. и др. Полупроводниковые детекторы ядерных

13.

их применение. М.. Атомпздат, 1967.

техника

Зельчинский М., Лебедев В. Н., Салацкая М. И. «Приборы и

19.

эксперимента», 1964, № 6, 73.

3, 3539.

Кынев С. Т., Шейнкман М. К. «Физика твердого тела», 1961,

20.Кронгауз А. Н., Ляпидевский В. К., Деев Ю. С. «Ж. эксперим. и теор. физ.», 1957, 32, 1012.

21.Амброзяк А. Конструкция и технология полупроводниковых фотоэлек­ трических приборов. М., «Советское радио», 1970, с. 392.

22.Вавилов В. С., Ухин Н. А. Радиационные эффекты в полупроводниках и полупроводниковых приборах. М., Атомиздат, 1969, с. 311.

23.Киреев П. С. Физика полупроводников. М., «Высшая школа», 1969.

24.Лущик Ч. Б. «Изв. АН СССР. Серия физика», т. XXXV, № 7, 1971, 1305.

25.Антонов-Романовский В. В. Там же, с. 1290.

26.

Вавилов В. С. Действие излучений на

полупроводники.

М.,

Физмат-

27.

гиз, 1963.

полупров.», 1968,

т. 2,

вып. 9,

Винецкий В. Л. и др. «Физика и техника

с. 1237.

28.Городецкий С. М., Григорьева Г. М., Измайлов А. А. и др. «Физика и техника полупров.», 1971, т. 5, вып. 7, с. 1463.

29.Галушка А. П., Конозенко И. Д. Радиационная физика неметаллических кристаллов. Т. Ill, Ч. 1, Киев, «Наукова думка», 1971.

30.Дирнли Д., Нортроп Д. Полупроводниковые счетчики ядерных излуче­ ний. М., «Мир», 1966.

31.Фотопроводимость. Сб. статен. Под ред. Коган Ш. М., М., «Наука», 1967.

32.Губанов А. И. Теория выпрямляющего действия полупроводников. М„ Фмзматгиз, 1956.

168


33.Бьюб Р. Фотопроводимость твердых тел. М., Изд-во иностр. лит., 1962.

34.Деев Ю. С. «Атомная энергия», 1959, 6, 458.

35.Роуз А. Основы теории фотопроводимости. М., «Мир», 1966, с. 192.

36. Волков Н. Г., Ляпидевский В. К. «Физика твердого тела», 1972, т. 14,

с. 1337—1341.

37.Рывкин С. М. Фотоэлектрические явления в полупроводниках. М., Фнзматгяз, 1963, 494.

38.Гурвич А. М. и др. «Труды ВНИИМИО», 1962, № 5, с. 40.

39. Frohnmeyer G., docker 'R., Messner D. Naiurwiss,

1953, 40, 338.

40. Tulsky E. G., Jen-Ti Chen, Finkeistein A. Radiology,

1960, 75, No. 1, 98.

41.Вайнштейн Э. E., Старый И. Б., Цукерман В. Г. «Изв. С. О АН СССР»,

1961. № 7, 48.

42.

Gossrau М., Drexler G In: Advances in

Physical

and

Biological

Radia­

43.

tion Detectors, Vienna, IAEA. Proc. Ser.

1971,-p.

205.

 

 

Булатов Б. П. «Атомная энергия»,

1971, т. 30, № 3, 285.

 

44.

Bell R. О., Henimat N.. Wald F.

IEEE

Trans. Nucl.

Sei., 1970,

NS-17,

 

No. 3, 241.

 

 

 

 

 

45.Калугина Л. И., Павлова Г. С., Митин В. И. и др. «Физика и техника полупроводников», 1971, т. 5, вып. 9, 1836.

46.Рывкин С. М. и др. В кн.: Полупроводниковые приборы и их примене­ ние. Вып. 25. М„ «Советское радио», 1971, с. 267.

47. Афанасьев В. Ф. Поепринт № 246, Физико-технический институт, Л., 1970, с. 12.

48.Вавилов В. С. «Атомная энергия», 1970, т. 28, вып. 6, 505.

49.Пасынков В. В., Чиркин А. К., Шинков А. Д. Полупроводниковые при­ боры. М., «Высшая школа», 1966, с. 414.

50.Coche A., Siffert Р. In: Semiconductor Detectors, Amsterdam, North-Hol- land Publish Company, 1968, c. 103.

51.Рывкин С. M., Матвеев О. А., Строкан H. Б. Полупроводниковые счет­ чики ядерных частиц. Л.. «Знание», 1964, с. 40.

52.Cummerow R. L. Phys. Rev., 1954, 95, No. 1, 16.

53.Pfann W., Roosbroeck W. V. J. Appl. Phys., 1954, 25, 1422.

54.Васильев A. M., Захарчук О. В., Федосеева О. П. «Приборы и техника эксперимента», 1971, № 4, 74.

55.Новиков С. Р. и др. «Физика и техника полупроводников», 1970, т. 4, вып. 6, 1039.

56.Miller G. L, Gibson W. М. In: Nuclear Elektronics, Conference Proceeding Belgrade, Vienna, IAEA, 1961, 1, 140.

57.Scharf K-, Sparrow J. H. Journal of Research of the National Buregu of

Standards — A. Physics and Chemistry, 1964, 68A, No. 6, 683.

58. ' Шалабутов Ю. К. Введение в физику полупроводников. Л., «Наука», 1969.

59.Расчет и проектирование полупроводниковых приборов. М., Оборонгиз, 1961.

60.Buck Т. М. In: Semiconductors Nuclear — Particle Detectors and circuits,

Washington, NAS, 1969, 144.

61.

Таратута А. С. Автореферат диссертации. Л., Физико-технический инсти­

62.

тут АН СССР, 1970.

Does de

Bye J. A. W. Philips Res. Repts., 1961, 16, 85.

63. Методы

измерения параметров полупроводниковых приборов. М., Обо­

64.

ронгиз,

1961, 263.

Gremmelmaier R. Proc. 1. R. Е., 1961, 46, No. 6, 1045.

65.Захарчук О. В., Ильин А. А. Федосеева О. П. «Физика и техника полу­ проводников», 1971, т. 5, вып. 2, с. 293.

66.Гаман В. И., Калыгина В. М., Агафонников В. Р. В кн.: Физика рп- переходов. Рига, «Зинатме», 1966, 122.

67.Fowler F. J. Phys. Med. Biol., 1963, 8, No. 1, 1.

68.

Muller A. C., Rizzo

F. X., Galanter

L. Nucl. Sei. Engin., 1964, 19, 400.

69.

Rosenzweig W. RSI,

1962, 33, No. 3,

379.

169