Главная > Разное > Введение в теорию прохождения частиц через вещество
<< Предыдущий параграф
Следующий параграф >>
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Макеты страниц

§ 1.4. Функция чувствительности детектора

Регистрация быстрых частиц возможна, если они испытывают в чувствительном объеме детектора одно или несколько столкновений и производят в нем такие изменения (например, возбуждение и ионизацию атомов), которые можно обнаружить электрическими, оптическими или другими методами. Так, рассеяние или поглощение у-кванта в сцинтилляционном кристалле приводит к появлению импульса электрического тока на выходе фотоэлектронного умножителя; поглощение энергии излучения в приборах калориметрического типа приводит к повышению температуры чувствительного объема; ионизация, производимая заряженными частицами в фотоэмульсии, обнаруживается при последующем проявлении и т. д. Ограничимся рассмотрением таких детекторов, показания которых равны сумме вкладов отдельных столкновений частиц в объеме детектора (аддитивные детекторы), К этому классу принадлежат детекторы, измеряющие поглощенную энергию, дозу, число реакций некоторого типа, происходящих в выделенном объеме за время измерения, и т. п.

Обозначим вклад в показания детектора от поглощения в точке частицы с энергией и направлением движения , а вклад от рассеяния с изменением параметров Тогда показания детектора, регистрирующего излучение в течение времени можно получить, умножая число столкновений каждого типа на вклад от одного столкновения и интегрируя по всем переменным. Число столкновений различных типов определяется формулами типа (1.19), (1.20), поэтому

Величина

называется функцией чувствительности детектора. Используя обозначение (1.28), формулу (1.27) можно переписать в виде

Если учесть, что есть путь, проходимый частицами из элементарного объема за время то из формулы (1.29) будет видно, что представляет собой средний вклад в показания детектора от единицы длины пути частиад с фазовыми координатами х в объеме детектора.

Если подынтегральное выражение в формуле (1.29) умножить и разделить на и учесть, что есть дифференциальная плотность столкновений, то станет ясным, что величина

есть средний вклад в показания детектора от одного столкновения.

Широкое применение в практике измерения излучений находят детекторы, основанные на определении, энергии, потерянной частицами в объеме детектора. В этом случае

и

т. е. представляет собой средние потери энергии на единице длины пути.

Для детектора, измеряющего ионизацию, которую производят заряженные частицы:

где ионизационные потери энергии в чувствительном объеме детектора; 8 — энергия образования пары ионов.

Сравнивая (1.29) с (1.17) и (1.18), видим, что для детектора, измеряющего плотность потока частиц в точке в момент функция чувствительности равна

а для детектора, измеряющего интенсивность излучения:

Детектор, измеряющий дифференциальную плотность потока, имеет функцию чувствительности

Детектор с такой функцией чувствительности будем называть дельта-детектором.

<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Оглавление