سه شنبه, ۱۱ اردیبهشت, ۱۴۰۳ / 30 April, 2024
مجله ویستا
آشکارساز تناسبی چیست؟
آشکارساز تناسبی نوعی آشکارساز گازی با دو الکترود ، یکی استوانه و یکی سیمی در راستای محور استوانه است. وقتی آشکارساز در ناحیهای (ازلحاظ ولتاژ بین الکترودها) کار کند که در آن شماره یونهای ایجاد شده ، متناسب با انرژی اشعه باشد.در این صورت آشکارساز تناسبی نام دارد.
ولتاژ اعمال شده در این آشکارساز بیشتر از ولتاژ اعمال شده در اتاقک یونیزاسیون میباشد که ولتاژ اعمال شده بین دو الکترود به اندازهای بزرگ است که الکترون یونش یافته یک اتم انرژی کافی درحرکت به سوی الکترود آند بدست میآورد و انرژی الکترون به اندازهای است که موجب یونش اتمهایی در مسیر خود میشود.
● مشخصات و طرز کار آشکارساز تناسبی
آشکارساز تناسبی از یک الکترود سیلندری و یک رشته سیم مرکزی که معمولا از تنگستن میباشد، ساخته میشوند. به دلیل وضع هندسی دستگاه میدان الکتریکی در فاصله x از سیم برابر است با (E=V/xLn(b/a که درآن V ولتاژ وصل شده بین الکترودها و a و b به ترتیب شعاعهای سیم و الکترود خارجی میباشند. میدان الکتریکی در نزدیک رشته سیم خیلی بزرگتر است و با فاصله از سیم نسبت عکس دارد. بنابراین بیشترین تکثیر در نزدیکی سیم مرکزی انجام میپذیرد. حدود نصف از زوجهای یون در فاصلهای برابر با متوسط طول آزاد و ۹۹% زوجهای یون در هفت برابر متوسط طول آزاد از الکترود مرکزی تشکیل میگردند. زمان جمع آوری الکترونها خیلی کوچک است. به هرحال چون الکترونها خیلی نزدیک به الکترود مرکزی ایجاد میشوند، v? مربوط به جمع آوری الکترون در الکترود مرکزی خیلی کوچک میباشد.
بنابراین سهم بیشتر سقوط پتانسیل مربوط به یونهای مثبت است. وجود این که یونهای مثبت کندتر از الکترونها هستند، پس از عبور مسافت کمی از سیم مرکزی بیشترین سقوط پتانسیل را درفاصله زمانی کوتاه بوجود میآورند. درنتیجه ، پالس مربوط به رسیدن یک زوج یون ابتدا خیلی سریع و سپس به کندی صعود مینماید. گاهی اوقات وقتی محل تشکیل هر یک از یونها نسبت به الکترود مرکزی متفاوت باشد، زمان تشکیل پالسها نامشخص خواهدبود. در چنین حالتی زمان لازم برای الکترونهای مختلف در رسیدن به ناحیه تکثیر یکسان نخواهد بود. تقویت کنندههای مرحله اول یونها را جمع آوری میکنند تا این نامعلومی را کاهش دهند.
● زمان تفکیک
در آشکارساز تناسبی ، یونیزاسیون محدود به ناحیه اطراف مسیر اشعه میباشد. فرض کنیم که تابش ۱ در زمان t۱ وارد شمارنده میشود و تابش مشابه ۲ در یک ناحیه دیگر در زمان t۲ وارد آشکارساز میشود. در الکترود جمع کننده سقوط پتانسیل خواهیم داشت. اگر تقویت کننده دستگاه آشکارساز بتواند این تغیییر ولتاژ را به عنوان دو علامت الکتریکی تشخیص دهد و اگر این کمترین زمان جدایی باشد که این تشخیص امکانپذیر میگردد، در این صورت t۲-t۱ زمان تفکیک (Resolving time) برای آشکارساز تناسبی است. بنابراین زمان تفکیک (T) تابع سیستم الکتریکی است.
اگر زمان تفکیک صفر باشد، تغییر تعداد شمارش برحسب تغییر تعداد تابش باید یک خط مستقیم باشد. به هرحال اگر زمان تفکیک بینهایت باشد، این منحنی در سیستم مختصات y-x به محور x متمایل شده و بالاخره آن را قطع خواهد نمود. یعنی وقتی تعداد تابشهایی که وارد آشکارساز میشوند افزایش یابد، تعداد شمارش ثبت شده ابتدا افزایش مییابد و بعد از رسیدن به یک ماکزیمم به طرف صفر میل میکند. در این میزان شمارش صفر ، ولتاژ الکترود جمع کننده ثابت میماند. زیرا که میزان جمع آوری یونها برابر میزان نشت یونها خواهد بود.
● آشکارساز تناسبی حساس نسبت به محل ورود اشعه
یکی از تفاوتهای اساسی بین آشکارساز تناسبی و آشکارساز گایگر مولر این است که در آشکارساز تناسبی ، یونیزاسیون محدود به ناحیه کوچکی در اطراف مسیر ذره تابشی است. در صورتی که در آشکارساز گایگر یونیزاسیون در تمام حجم آشکارساز انجام میشود. بنابراین در آشکارسازهای تناسبی ، امکان این که اطلاعاتی در مورد محل اشعه تابشی بدست آوریم، وجود دارد. در این نوع از آشکارسازها ، آند از یک سیم با مقاومت زیاد (معمولا رشته کوارتز با پوششی از کربن) تشکیل میشود. فرض کنیم ذره تابشی در وضعیت x یونهایی در مجاورت آند ایجاد مینماید. این یونها بوسیله آند جمع آوری شده و باعث جاری شدن جریان در دو جهت در طول آند خواهد شد. مقدار جریانی که از هر جهت جاری میشود تابع مقاومت در مسیر میباشد. به دلیل تفاوت جریان در دو انتهای آند پالسهای ایجاد شده در دو انتهای آند در ارتفاع و زمان صعود متفاوت خواهند بود. تفاوت در زمان صعود ، به دلیل تفاوت در ثابت زمانی ، معمولا برای بدست آوردن اطلاعات درباره محل اشعه بکار میرود.
● شمارش نوترون با آشکارساز تناسبی
علاوه بر اینکه میتوان از آشکارساز تناسبی برای آشکارسازی ذرات آلفا و بتا استفاده نمود. این آشکارساز میتواند در آشکارسازی نوترونها نیز مورد استفاده قرار گیرند. یک آشکارساز واقعی نوترون معمولا گاز BF خالص و یا مخلوطی از BF۳ و یکی از گازهای استاندارد آشکارسازهای گازی ، میباشد. وقتی که نوترون حرارتی بوسیله هسته جذب میشود، دو ذره یونیزه کننده قوی یکی ذره آلفا و دیگری هسته لیتیم که در جهت مخالف حرکت ذره آلفا حرکت میکند، رها میشوند. پالسهای ایجاد شده بوسیله محصولات واکنش هستهای در مقایسه با پالسهای بوجود آمده بسیله تابشهای نظیر اشعه گاما ، دارای ارتفاع نسبتا بزرگ است.
● رابطه ارتفاع پالس با نوع ذره
نکتهای که وجود دارد رابطه ارتفاع پالس و نوع ذره است. ارتفاع پالسهای ایجاد شده با ذرات یونیزه کننده سنگین مانند ذرات آلفا ، ممکن است بطور قابل ملاحظهای از پالسهای بوجود آمده بوسیله الکترونهای با انرژی برابر ، متفاوت باشد. این اختلاف تابع نوع اشعه است که معمولا برای آشکارسازهای گازی ، کوچک میباشد. در مورد آشکارسازهای تناسبی و یونیزاسیون و آشکارساز نیم رسانا این حالت وجود دارد.
حامد حاتمی
http://chemtown.blogfa.com
http://chemtown.blogfa.com
همچنین مشاهده کنید
نمایندگی زیمنس ایران فروش PLC S71200/300/400/1500 | درایو …
دریافت خدمات پرستاری در منزل
pameranian.com
پیچ و مهره پارس سهند
خرید بلیط هواپیما
ایران مجلس شورای اسلامی بابک زنجانی مجلس دولت سیزدهم اصغر جهانگیر خلیج فارس دولت لایحه بودجه 1403 شورای نگهبان حجاب مجلس یازدهم
تهران هواشناسی قوه قضاییه سیل آموزش و پرورش شهرداری تهران سلامت پلیس سازمان هواشناسی شورای شهر تهران قتل شورای شهر
خودرو سایپا قیمت دلار قیمت خودرو کارگران قیمت طلا ایران خودرو دلار بازار خودرو چین مالیات بانک مرکزی
تلویزیون سریال سینمای ایران رسانه سینما موسیقی تئاتر دفاع مقدس فیلم بازیگر رسانه ملی کتاب
سازمان سنجش
رژیم صهیونیستی اسرائیل غزه فلسطین آمریکا جنگ غزه حماس نوار غزه روسیه عربستان ترکیه نتانیاهو
فوتبال پرسپولیس استقلال تراکتور سپاهان باشگاه استقلال تیم ملی فوتسال ایران فوتسال لیگ برتر بازی باشگاه پرسپولیس وحید شمسایی
هوش مصنوعی ناسا اینستاگرام خودرو برقی اپل تسلا تبلیغات فناوری ماه همراه اول آیفون گوگل
داروخانه دیابت خواب طول عمر چاقی سلامت روان بارداری هندوانه