[3]00 1 . I
Изобретение относится к экспериментальным методам ядерной физики
и может быть использовано в мессбауэровской спектроскопии. Известен способ регистрации резонансного
гамма-излучения ядер, заклю чающийся в регистрации ионизационного сигнала от электронов внутренней
конверсии, вылетающих из поглотителя в полупроводник. . Недостатком этого способа являетс
низкая эффективность регистрации резонансного излучения, которая ограни
чена, тем, что толщина поглотителя не должна превышать пробег электронов
внзггренней конверсии в материале пог лотителя. Кроме того, поскольку неиз
вестна доля энергии вьшетающих лект ронов, теряемая ими в поглотителе,
невозможно отсечение фона путем амплитудного анализа сигналов. Наиболее близким к изобретению
по технической сущности является способ регистрации резонансного гамма-излучения , заключающийся в том,
что поглотитель, содержащий изотопы, для которых регистрируемое излучение
является резонансным, помещают в поток гамма-квантов и регистрируют воз никающие в поглотителе электроды
внутренней конверсии. Недостатком данного способа являе ляется низкая эффективность регистра
ции гамма-квантов, составляющая, например , для энергии 14,4 кэВ 2 - 3%.
Увеличить эффективность регистрации путем увеличения толщины поглотителя
в рамках данного способа невозможно, так как регистрируется ионизационный
сигнал только от тех электронов внут ренней конверсии, пробег которых не
укладывается в поглотителе. Другой недостаток этого способа - неэффективное выделение полезного сигнала
из фона путем дискриминации импульсов по амплитуде, так как амплитуда ионизационного сигнала зависит от
глубины.образования и направления вы лета электронов внутренней конверсии
т.е. сам полезньй сигнал имеет широкий спектр амплитуд. Следовательно,
регистрировать гамма-кванты приходится в щироком диапазоне энергий, что увеличивает фон.
Целью изобретения является увеличение эффективности регистрации гамма-излучения путем увеличения толщи82
ны поглотителя, а также увеличение отношения сигнал/шум.
Цель достигается тем, что в способе регистрации резонансного гаммаизлучения , заключающемся в том, что
поглотитель, содержащий изотопы, для которых регистрируемое .излучение является резонансным, помещают
в поток гамма-квантов и регистрируют возникающие в поглотителе электроны
внутренней конверсии, в качестве поглотителя используют диэлектрик,который
помещают в электрическое поле и регистрируют ионизацию от электронов , остановившихся в поглотителе.
Поглотитель помещают в вакуум, газообразную или полупроводниковую среду,
в которую с помощью электрического поля вытягивают вторичные электроны
ионизации из поглотителя и усиливают ионизационный сигнал. При регистрации резонансного излучения
ядер инертных.пазов поглотитель получают путем конденсации соот-.
ветствуюцего газа на подложку, которую охлаждают до температуры ниже
дебаевской (для аргона, например, ). Затем поглотитель вместе с
подложкой помещают в вакуум, газообразную или полупроводниковук сре-ду (для создания условий усиления
полезного сигнала), находящуюся в электрическом поле напряженность
Е-Х кВ/см, вносят в поток гамма-квантов и регистрируют ионизационный
сигнал от вторичных электронов со следов электронов внутренней конверсии
, образующихся в результате взаимодействия гамма-квантов с веществом поглотителя. Так как подавляющее
большинство электронов внутренней конверсии останавливается в поглотителе
, то амплитуда измеряемого сигнала прямо пропорциональна их энергии,
т.е. появляется реальная возможность амплитудного анализа импульсов и,
следовательно, возможность отделения полезного сигнала от фонового.
Например, при поглощении гаммаквантов с энергией 40 кэВ () пробег электронов внутренней конверсии
в твердом Хе равен 0,07 мг/см. Эффективность регистрации гамма-квантов
в этом случае при использ.овании традиционного способа не превышает
4%. Используя предлагаемый способ, эффективность регистрации можно
существенно увеличить путем увели- n чения толщины поглотителя. Например, при толщине ело твёрдого Хе 1 мг/см i..70%,
Путем вытягивания с помощью электрического поля вторичных электронов
со следов электронов внутренней конверсии из поглотителя в вакуум, газообразную или полупроводниковую
среду и усиления .ионизационного сигнала , например, с помощью электролюми
несценции в газе можно достигнуть превьшения амплитуды полезного сигнала над шумами в 10 - 10 раз.
Благодаря тому, что подавляющая доля электронов внутренней конверсии останавливается в поглотителе, т.е.
выделяют .в поглотителе одну и ту же энергию, амплитуда ионизационных импульсов , создаваемых ими, строго
фиксирована (с точностью до флуктуаций ионизации). Следовательно,ста8 новится возможным эффективно отделять полезный сигнал от фона путем отбора импульсов по амплитуде.
Описанный способ может быть осуществлен , например, с помощью плоской ионизационной камеры с сеткой и
входным окном для гамма-квантов, Электрическое поле в камере создают
При помощи высоковольтного источника , питания, а ионизационный сигнал через
спектрометрический усилитель подают на вход анализатора импульсов либо отбирают сигналы гго амплитуде
Дифференциальным дискриминатором и регистрируют пересчетным устройством .
Таким образом, предложенный способ позволяет повысить эффективность
регистрации резонансных гамма-квантов в 20-30 раз и увеличить отношение сигнал/шум в 10 -10 раз.
