Введение. При взаимодействии заряженных частиц и ионизирующего излучения с веществом образуются быстрые электроны

При взаимодействии заряженных частиц и ионизирующего излучения с веществом образуются быстрые электроны, энергия которых расходуется на создание в веществе носителей заряда: ионов в газе, свободных электронов и вакансий (“дырок”) в твёрдых телах. Рекомбинация носителей зарядов сопровождается испусканием низкоэнергетических фотонов в видимой или ультрафиолетовой частях спектра. Еще на ранней стадии развития ядерной физики это явление нашло применение для регистрации альфа частиц путем визуального наблюдения вспышек света, возникающих при столкновении с экраном, содержащим молекулы ZnS (например, в опытах Резерфорда в 1911 году). Позднее человеческий глаз был заменен электронным прибором, преобразующим фотоны в электрические сигналы. Для преобразование энергии заряженных частиц в фотоны созданы специальные вещества - сцинтилляторы, а метод детектирования заряженных частиц посредством регистрации световых вспышек назвали сцинтилляционным [1, 2, 3].

Сцинтиллятор - вещество, которое должно обладать следующим свойствами:

- иметь высокую вероятность преобразования энергии заряженных частиц в фотоны, детектируемые с помощью ФЭУ;

- должно быть прозрачным для образовавшихся в нем фотонов;

- число образовавшихся в сцинтилляторе фотонов должно быть пропорционально энергии заряженной частицы;

- постоянные времени испускания фотонов должны быть достаточно малыми, чтобы электрические сигналы с ФЭУ были короткими;

- иметь коэффициент преломления близкий к коэффициенту преломления входного окна ФЭУ чтобы уменьшить отражение падающих на него фотонов;

- быть технологичным для изготовления сцинтилляторов необходимой формы, размеров и прозрачности.

Нет вещества, отвечающего всем этим требованиям одновременно. Реальные сцинтилляторы частично отвечают этим требованиям и обладают некоторыми другими свойствами, позволяющими использовать их по назначению.

Сцинтилляторы разделяют на два класса: неорганические и органические.