cam bien buc xa hat nhan-phan 1

8/8/2019 Cam Bien Buc Xa Hat Nhan-phan 1

http://slidepdf.com/reader/full/cam-bien-buc-xa-hat-nhan-phan-1 1/20

NUCLEI PARTICLE RADIATION

SENSOR

Nhóm th c hin:Cao Thanh Hà.

Phm Thin Minh.Nguyn Thanh Tùng.



CM BIN B C X HT NHÂN

u o bng ion hóa cht khí.

u o nhp nháy.

u o bán dn



U O ION HÓA CHT KHÍ



o Nguyên lý hot ng ca các u dò ionhóa khí:

Hot ng ca các ng m khí da trên hin tng iônhóa các phân t khí gây bi ht mang in khi chúng ri vàomôi trng khí. V hình thc cu to, ng m khí tng tnh mt t in: hai cc ca ng m là ant và catt óng vai

trò nh hai bn t, lp khí l p gia hai bn cc ging nh lpin môi ca t in. in áp mt chiu thích hp c t lênhai bn cc to ra mt in trng mnh a các e± vàiôn (+), là kt qu iôn hóa

khí ca bc x ti ,v ant

và catt tng ng. Vì vy

t u ra ca ng m s có

tín hiu in mi khi có ht

bc x mang in ri vào.



nng l ng cn thit to nên cp in t - ion.

W nng l ng ht nhân mt khi i qua th tích cau o thì nó to ra cp in t - ion:

Các ht in t này chuyn ng trong in tr ng Ev i tc t l v i E. Tc ca in t l n h n caion rt nhiu nên in t t t i anot tr c khi ion di

chuyn c mt khong không áng k.

1W

o N

1

W

Wo

N !



Nu in tr ng E mnh, các in t thu cnng l ng l n to ra các cp in t - ion m i

do va chm v i phân t khí. Gi N s in t s gây radN cp in t - ion m i trên quãng ng dx thì:

dN = .N.dxlà h s ph thuc vào in tr ng E, áp sut p và

bn cht ca cht khí theo biu thc:

trong ó A, B là hng s.

E

E

.exp( ) Bp

A p E

E



Vùng in áp làm vic ca các loi ng m khí:



Vùng 1: E t ng i nh, mt phn in t và ion táih p tr c khi n c in cc.

Vùng 2: tt c các in tích hình thành u n cin cc và b thu gom ó không ph thuc vàoin th V, gi là ch bung ion hóa.

Vùng 3: có s nhân ht ti do va chm, ây là ch

m t l. Vùng 4: trong vùng này h s nhân ph thuc vào

ây là ch bán t l.o Vùng 5: tín hiu u ra ca u o không ph thuc

vào , ây là ch m Geiger-Muller.

o

o



Bung ion hóa: Gm 2 in cc trong 1 bung cha khí.

K hi bung bc x chiu liên tc qua cht khí chatrong u o ti anot s thu c dòng in. Ít nht htphi truyn nng l ng bng nng l ng ion hóa caphân t khí xy ra quá trình ion hóa phân t.

K hi in áp còn thp, các ion tái h p mnh, c tínhdòng in t l thun v i in áp. K hi in á p l n,không còn hin t ng tái h p, dòng in không phthuc vào inápnhng vn ph thucvàoc ng bc x, vùng này gi l à vùng bão hòa (vùng hot ngca bung ion hóa).



Bung t l:

Hot ng ca loi ng m này ch yu da trên hin tng

iôn hóa th c p nhân dòng e ± n ant (s khuch i khí)và nh ó gia tng lng phn t dn to ra trong ng m.

in áp làm vic ca ng m t l c chn vùng (3).Mt c im áng chú ý nht ca vùng này là s khuch ikhí vn duy trì mi quan h tuyn tính gia s cp (e± , iôn +)n góp các cc tng ng và s cp (e± , iôn +) to ra banu do s iôn hóa ca ht bc x ti. Vì vy biên tín hiu ra t l tuyn tính vi nng lng bc x b h p th trong ngm.



Mt ng dng r t ph bin ca ng m t l là phát hinvà ghi ph nng lng tia X. Ngoài ra, chúng còn c

dùng ghi ntrôn da trên vic ghi các ht mang in sn phm to ra t tng tác ca ntrôn.



ng m Geiger-Muller:

Cu to ging nh ng m t l: Dây ant ch c mt u trên

vt liu cách in vi catt. Catt làv tr có th làm bng kim loi hoc

thy tinh có mt lp kim loi c tráng bên trong. Ca svào ng m chn mt mt áy ca ng tr, có th làm bngmica. Ant có dng nh mt vòng dây thòng lng t trongcatt hình tr, hình cu hoc bán cu.

Trong ng m G±M, cng in trng ln hn nhiu nên

thác e phát trin r t mnh. Ngoài ra, trong nhng iu kinnht nh, mt thác này t nó li có th khi xng mt tháckhác tip theo. S thác phát trin theo hàm m trong thi gianr t ngn nh mt phn ng dây chuyn lan ta r t nhanh chyu theo dây ant dn n s phóng in trên toàn b ng

m.



ng m Geiger-Muller: n gin, r tin và d s dng.

K hi in tr ng t vào mnh, các ion s cp nhnnng l ng l n, kích thích to nên các ion th cpdo va chm. n l t mình các photon cc tím gây

hiu ng ion hóa cht khí và phát x in t t vtliu kim loi làm anot, to nên hin t ng thác. ngm ch dùng phát hin ht mà không dùng onng l ng hat.



dng dòng thác l có th dùng các cách sau: Trn vào cht khí ca ng m mt loi khí khác

hp th bc x cc tím và dng dòng. VD: phân tr u ethyl dp tt dòng.

Mc in tr R t ng i l n t 2 ² 10 M vào mchanot. K hi xy ra thác l in áp r i trên R s làm

gim in áp anot ² catot th

p h n in áp ng ng doó s dp tt dòng.

;



U O NHP NHÁY



u o nhp nháy là mt h gm b nhp nháy và bnhân quang. B nhp nháy c làm t vt liu chophép chuyn i nng l ng ca ht t i thành photoncó b c sóng ánh sáng gia màu xanh và cc tím. Các

photon t i photocatot ca b phn nhân quang làmphát x in t ó. Sau ó chúng c nhân lên dohin t ng phát x th cp và c thu li anot vàhình thành dòng in u ra ca u o nhp nháy.



S phát sáng ca b nhp nháy là do nng l ng t ilàm cho nguyên t hoc phân t chuyn sang trngthái kích thích, khi tr v trng thái c bn chúngphát ra photon.

Trong mt s chât hu c nh antraxen, toluen s

phát quang xut hin c trng thái rn và trngthái lng. Trong cht vô c nh ZnS, NaI s phátquang ch xy ra trong tinh th do có s tn ti cakhuyt tt là các tâm kích hot ( tp, bt i xng«).



Gi thit 1 ht t i truyn nng l ng W cho b nhpnháy, ht s làm phát x photon:

trong ó là hiu sut phát quang. Trong sphoton này ch có photon n c photocatot:

trong ó là hiu sut chuyn i quang.Nu có photon n c catot, chúng s gây rain t phát x: ; là hiu sut l ng t

ca photocatot.o S in t thu c ti anot: M: h s khuch i ca

b nhân quang. Ta có:

1

W W.W s sn r

hR ! !

sn

sr

sn

k n

k

o

s

n

r n !

or

k n

en

.e k k

n nL!k

L

W. . . . .

a e k o sn M n M r r

hL

R ! !



u im ca u o nhp nháy là t l m cao vàhiu sut phát hin l n v i tia gama.

N

h c im ca u o loi này là có c

u to phctp vì phi dùng b nhân quang.



U O BÁN DN

cam bien buc xa hat nhan-phan 1

Documents