Сцинтиллятор - профессиональный детектор радиационного излучения.
Его основой служат некоторые вещества — их называют фосфорами, реагирующие на проникающую в их толщу ионизирующую частицу короткой вспышкой света.
Вот некоторые из таких веществ: NaJ • Тl (йодистый натрий, модифицированный таллием), KJ • Tl, CaJ • Tl, CsJ, LiJ • Tl, CdWO4, CaWO4, ZnS • Ag, CdS • Ag.
Вспышка фосфора преобразуется в электрический импульс приближенным к нему фоточувствительным прибором. Как правило, в этом качестве используют фотоумножители (ФЭУ).
Сцинтилляционный детектор, не являющийся лавинным прибором, имеет перед счетчиками Гейгера ряд важных преимуществ:
* по амплитуде и длительности вспышки можно судить о типе и энергии породившей ее частицы (очень легко, например, отличить вспышку, порожденную а-частицей, от вспышки, вызванной электроном).
* он способен различать импульсы, разделенные очень малыми временными интервалами, то есть имеет, как говорят, высокую разрешающую способность.
* фосфоры являются, как правило, значительно более эффективными регистраторами ионизирующих частиц, нежели счетчики Гейгера того же объема.
Но сцинтиллятор не просто фосфор. Для того чтобы фотоприемник мог зарегистрировать возможно большее число вспышек фосфора, его помещают в светонепроницаемый металлический баллон, внутренняя поверхность которого имеет хорошо отражающее свет покрытие (обычно это магнезия). Баллон должен иметь очень тонкое «дно», возможно меньше ослабляющее проникающее в фосфор ионизирующее излучение, и прозрачное выходное окно, защищающее его от неблагоприятных воздействий внешней среды. Оптические потери, набегающие на внутрибалонных отражениях и на переходе фосфор-ФЭУ, всемерно минимизируют. Иными словами, сцинтилляционный детектор уже сам по себе является оптико-электронным прибором.
Сцинтилляторы с различными фосфорами, большие и малые по объему, с «окнами» диаметром от 10...15 мм до 100 мм и более выпускались нашей промышленностью многие годы. Но если счетчики Гейгера стали в конце концов нам доступны (хотя их выпуск в открытую продажу тормозился еще несколько лет и после Чернобыля), то со сцинтилляторами этого так и не случилось...
Для радиолюбителя могут представлять интерес сцинтилляционные детекторы с жидкими фосфорами, которые нетрудно изготовить самому. В табл. 1 приведен перечень веществ, которые, будучи растворенными в ксилоле (концентрация — несколько граммов на литр), становятся такими фосфорами.
Таблица 1
Относительная эффективность преобразования фосфоров, растворенных в ксилоле (за единицу принята эффективность преобразования кристалла антрацена)
Но сцинтилляционный детектор с жидким фосфором замечателен не только своей простотой. Если в этот раствор поместить, например, подозрительное на ?-загрязнение зерно, то в соприкасающемся с ним тончайшем слое фосфора возникнут световые вспышки, которые легко зарегистрирует фотоумножитель (?-излучение с поверхности объекта сложной конфигурации счетчиком Гейгера, скорее всего, вообще не удастся обнаружить).
Электронная часть дозиметрического прибора со сцинтилляционным детектором не представляет для радиолюбителя каких-то особых трудностей
Источник: Ионизирующая радиация: обнаружение, контроль, защита / Ю. А. Виноградов.
