Кратко о сцинтилляции
Добрый день, уважаемые читатели. Сегодня мы поговорим с вами о таком интересном явлении как сцинтилляция.
Итак, сцинтилляция - это разновидность люминесценции, возникающая в результате взаимодействия сцинтиллятора с ионизирующим излучением, быстрыми электронами, протонами и другими заряженными частицами.
Сцинтилляторы — это такие вещества (и/или комбинации веществ), которые излучают свет при поглощении ионизирующего излучения (гамма-квантов, бета-частиц, альфа-частиц и пр.). Сам же процесс свечения (сцинтилляции) под действием ионизирующего излучения фактически является разновидностью радиолюминесценции.
По виду применяемых соединений все сцинтилляторы можно разделить на 2 большие группы: органические и неорганические. К первым относится, например, антрацен. Ко-вторым - йодид цезия, активированный таллием. Кроме него так же используется йодид натрия, активированный таллием; йодид лития, активированный оловом; сульфид цезия, активированный серебром и т.д.
В подборке фото ниже представлен внешний вид кристалла на основе йодида цезия, активированного таллием. К сожалению при транспортировке у одного из двух кристаллов было повреждено стекло защитного контейнера. Поэтому кристалл был извлечён из родного контейнера, аккуратно разрезан на несколько частей и покрыт тонким слоем лака (йодид цезия достаточно гигроскопичен) для дальнейших экспериментов. Именно поэтому на фото кристалл представлен в таком виде…
В подборке фото ниже представлен внешний вид сцинтилляционного кристалла на основе йодида натрия, активированного таллием. Сам кристалл помещён в тот самый герметичный алюминиевый контейнер с защитным стеклом. Внутри контейнер покрыт специальным светоотражающим пигментом.
В тех случаях, когда спектр сцинтилляции лежит в ультрафиолетовой области, к основному сцинтиллятору добавляют второй компонент. Он в свою очередь поглощает первично излучённый ультрафиолет и переизлучает в области более длинных волн (так называемый сместитель спектра).
В подборке фото ниже представлено наглядное сравнение остаточной фосфоресценции (послесвечения) сцинтилляционного кристалла на основе йодида натрия, активированного таллием и йодида цезия, активированного таллием.
Первый из них имеет максимум спектра высвечивания в 410 нм (т.е. на границе фиолетовой и ультрафиолетовой областей), а второй в 560 нм (т.е. в жёлто-зелёной области).
Для достижения максимальной эффективности работы спектр высвечивания должен быть согласован со спектром фотоприёмника. Только в этом случае можно получить максимальную чувствительность и разрешающую способность.
Пример работы сцинтиллятора представлен в подборке фото далее. Для засветки сцинтиллятора использован источник ионизирующего излучения с америцием от датчика дыма на одной из поверхностей. Фото сделано с длинной выдержкой в тёмном помещении. Кроме того хорошо виден внешний контур кристалла. Визуально же видно слабое свечение кристалла даже невооруженным глазом в области сразу за источником.
Конечно, широта номенклатуры сцинтилляторов не ограничивается описанными выше - это всего несколько примеров. Но основная суть остаётся и для других вариантов той же.
А на этом на сегодня всё. Спасибо, что дочитали до конца!