Главная » Все файлы » Просмотр файлов из архивов » Файлы формата DJVU » Д.В. Сивухин - Общий курс физики. Том 5. Атомная и ядерная физика

Д.В. Сивухин - Общий курс физики. Том 5. Атомная и ядерная физика, страница 143

DJVU-файл Д.В. Сивухин - Общий курс физики. Том 5. Атомная и ядерная физика, страница 143 Атомная физика (2640): Книга - 5 семестрД.В. Сивухин - Общий курс физики. Том 5. Атомная и ядерная физика: Атомная физика - DJVU, страница 143 (2640) - СтудИзба2019-05-09СтудИзба

Описание файла

DJVU-файл из архива "Д.В. Сивухин - Общий курс физики. Том 5. Атомная и ядерная физика", который расположен в категории "". Всё это находится в предмете "атомная физика" из 5 семестр, которые можно найти в файловом архиве МГУ им. Ломоносова. Не смотря на прямую связь этого архива с МГУ им. Ломоносова, его также можно найти и в других разделах. .

Просмотр DJVU-файла онлайн

Распознанный текст из DJVU-файла, 143 - страница

Эти счетчики оказались удобными и при исследовании космических лучей. Сцинтилляционный счетчик состоит из вещества, способного люминесцировать под действием заряженных частиц (сцинтиллятора), и фотоумножителя (ФЭУ) — прибора в высшей степени чувствительного и быстродействующего (см. т. П1, 3 103). Заряженная частица, попадая в сцинтиллятор, возбуждает атомы или молекулы. Возвращаясь в основное состояние, они испускают фотоны.

Последние, попадая на катод ФЭУ, выбивают электроны, в результате чего на катоде возникает электрический импульс, который далее усиливается и регистрируется. Благодаря высокой чувствительности и быстроте действия сцинтилляционный метод детектирования получил широкое распространение. Высокая чувствительность достигается тем, что в ФЭУ устанавливается до 10 — 20 эмитторов (ди««одое) из специально обработанного материала. В среднем каждый электрон, попадая на динод, выбивает из него от 3 до 10 новых электронов.

С последнего динода усиленный поток электронов попадает на анод, создавая электрический импульс, регистрируемый радиотехническими методами. В результате достигается большой коэффициент усиления (1Ое — 10 ), малое время восстановления (около 10 е с) при высокой его стабильности, высокое временное разрешение (около 10 " с). Замечательной особенностью ФЭУ является хорошо соблюдаемая линейность усиления. Вторая, нс менее важная причина распространенности метода состоит в том, что в качестве сцинтнлляторов стали использовать вещества, прозрачные по отношению к собственному излучению сцинтиллятора. Благодаря 568 Источники и ееетодм регистрации ядерных частиц (Гл. ХП этому эффективным в детекторе становится весь объем сцинтиллятора, а не только его поверхностный слой.

Доля энергии регистрируемой частицы, которая превращается в световую энергию, называется конвсрспопной оффектпивностью 0. Наибольшими значениями г1 обладают кристаллы На1, активированные Т1, кристаллы анграцена и Хп8. Для этих сцинтилляторов длина волны в максимуме лежит в видимой области спектра вблизи его фиолетового конца. Интенсивность свечения после прохождения частицы изменяется во времени экспонснциально: 1 е ~~, где т среднее время высвечивания, определяемое временем жизни молекул или атомов на возбужденных уровнях. Для большинства сцинтилляторов т = 10 "-10 е с. Чем меныпе т, тем более быстродействующим будет счетчик. Наименьшими временами т обладают пластмассы, активированные терфинилом.

7. Использование прозрачных жидкостей в качестве сцинтиллирующих веществ открыло возможность применять сцинтилляторы громадных размеров. Изготовить сцинтиллятор таких размеров из кристалла затруднительно и даже невозможно, так как кристалл надо вырастить однородным. В качесгве примера укажем, что именно с помощью сцинтилляционных счетчиков с жидким сцинтиллятором Рейнесу и Коуэну в 1956 г. впервые удалось зарегистрировать взаимодействие антинейтрино с веществом (см. 8 74,п.15).

Для регистрации был использован сцинтиллятор, содержащий 5000 л воды с примесью люминесцирующего вещества и соли кадмия. Источником антинейтрино служил ядерный реактор, дающий плотность потока антинейтрино 10ш с см Сцннгиллягор был помещен глубоко под землей для максимального ослабления фона космического излучения и отделен мощной защитой от реактора.

Исследовалась реакция р, + р э п + ее, (86.1) в которой антинейтрино взаимодействовали с протонами воды сцинтиллятора. Позитрон аннигилировал с электроном вещества с испусканием двух 7-квантов, давая первую вспышку. Нейтрон за несколько микросекунд замедлялся до надтепловых скоростей, после чего захватывался кадмием. Ядро кадмия при захвате нейтрона превращалось в новое ядро с энергией возбуждения 9,1 МэВ. При переходе в нормальное состояние оно испускало каскад у-квантов, дававших вторую вспышку.

Обе вспышки регистрировались схемой запаздывающих совпадений, что позволяло уверенно отделить нужные события от фоновых излучений. В среднем регистрировались три события в час, причем на проведение опыта было затрачено около пол~года. Для сечения реакции (86.1) получилось и - (11 + 4) 10 44 см . 8.

Черенковские счетчики используют явление получен л Вавилова — Черенкова (см. з 6, а также т. 1Ъ', з 38). Такое излучение возникает, когда заряженная частица движется в среде со скоростью о, превышающей фазовую скорость света в этой среде с~п (и показатель преломления). В черенковском счетчике эта среда называется радиатороль Радиатор должен быть прозрачен для черенковского излучения з 86) Детекторы частиц и иметь низкий уровень сцинтилляций, создающих фоновые сигналы. В качестве радиаторов для регисграции частиц со сравнительно неболыпими скоростями применяют органическое стекло (и = 1,5), свинцовое стекло (и = 1,5) и воду (и = 1,33). Оптическая система счетчика фокусируег свет от частицы на катоде ФЭУ, превращающего световой сигнал в электрический. Общее количество света, попадающее на фотокатод черенковского счетчика, как правило, в несколько рвз меньше, чем в сцинтилляционном счетчике.

Но оно все же достаточно для регистрации после преобразования в ФЭУ в электрический сигнал и последующего усиления последнего. Именно фотоумножитель сделал возможным в черенковском счетчике уверенно регистрировать отдельные частицы. Так как излучение света в черенковских счетчиках происходит мгновенно, то их разрешающее время достигает 10 г с.

Излучение Вавилова — Черенкова характеризуется резкой направленностью. Все оно концентрируется в тонком слое вблизи поверхности конуса, образующие которого составляют угол с 1 0 = агссоз = агссоз пс р'и (86.2) с направлением движения частицы.

Эта особенность излучения и используется в черенковских счетчиках. Если скорость частицы и близка к скорости света, то используются газовые радиаторы. В этом случае из-за малого огличия п ог единицы угол О, а с ним и интенсивность излучения очень малы. Для получения интенсивности вспышки, достаточной для регистрации, приходится увеличивать длину черенковского счетчика до 10 м и больше. Зато еазовый черенковский счетчик позволяет плавно менять п путем изменения давления газа. Черенковские счетчики делятся на пороговые, дие04еренциальиые и полного поглощения. Пороговые счетчики должны регистрировать все частицы со скоростями болыпе некоторой (пороговой) скорости. Дифференциальные счетчики регистрируют частицы, скорости которых заключены в определенном интервале: и1 < и < иг. Это достигается оггической системой, выделяющей лучи, распространяющиеся под определенными углами между 0~ и 0г к направлению движения частицы. Линза или сферическое зеркало с фокусным расстоянием 1, поставленные на пути этих лучей, фокусируют их на кольцевую щелевую диафрагму с радиусами 1с1 = ~0~ и йг = 10г (углы 01 и 0г малы), а затем на фотоумножитель.

В результате свет будет зарегистрирован только от частиц, излучающих в направлении выделенного интервала углов и имеющих скорости в соответствующем ему интервале скоростей. Таким путем удается выделить частицы, которые по величине )3 отличаются всего на 10 ь от других частиц. Черенковский счетчик полного поглощения предназначен для регистрации и спсктрометрии электронов и г-квантов. Он содержит блок радиаторов большой толщины, в котором электрон или ч-квант образует электрон-фотонную лавину и теряет всю (или почти всю) свою энергию. Как правило, радиатор изготовляют из стекла с большим содержанием свинца.

При толщине радиатора 40 см в нем практически 570 Источники и методы регистрации ядерных частиц (Гл. Х!! полностью тормозятся электроны с энергией до 10 ГэВ. Количество света, излученного в черенковских счетчиках такого типа, пропорционально энергии первичного электрона или о-кванта. Для регистрации заряженных частиц с энергией порядка 10в— 10в ГэВ используются детекторы, в когорых вспышки света возникают при прохождении регистрируемой частицы чероз границу двух сред с резко различными свойствами (переходное злучение).

Интенсивносгь света, излучаемого при этом, пропорциональна энергии частицы, но значительно меныпе, чем в случае черснковского излучения. Поэтому детекторы на переходном излучении делают многослойными, содержащими сотни слоев газ — твердое тело. 9. К концу 50-х годов после преодоления различных технических трудностей появились полупроводниковые счетчики.

Они используют переходное излучение в рентгенов— р ской области и имеют большое бу- дущее в физике ТэВ-области для гг идентификации частиц. Схема та- кого счетчика показана на рис. 156. К усилителю Принцип работы полупроводникового счетчика тот же, что и ионизационной камеры, только вместо газа применяется полупроводник. Это имеет то преимущество, что в твердом теле на одном и том же отрезке пути заряженная частица отдает в сотни раз боль- : 5;-:::::::: ше энергии, чем в газе.

Свежие статьи
Популярно сейчас
Почему делать на заказ в разы дороже, чем купить готовую учебную работу на СтудИзбе? Наши учебные работы продаются каждый год, тогда как большинство заказов выполняются с нуля. Найдите подходящий учебный материал на СтудИзбе!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Нашёл ошибку?
Или хочешь предложить что-то улучшить на этой странице? Напиши об этом и получи бонус!
Бонус рассчитывается индивидуально в каждом случае и может быть в виде баллов или бесплатной услуги от студизбы.
Предложить исправление
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
4995
Авторов
на СтудИзбе
467
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее