Приборы для регистрации радиоактивных излучений и частиц

Наблюдение и регистрация радиоактивных излучений (α, β, γ) и частиц основаны на их способности производить ионизацию или возбуждение атомов среды.

Сцинтилляционный счетчик – детектор ядерных частиц основными элементами которого являются синтиллятор (кристаллофосфор, излучающий вспышки света при попадании в него частиц) и фотоэлектронный умножитель (ФЭУ), позволяющий преобразовать слабые световые вспышки в электрические импульсы, которые регистрируются электронной аппаратурой.

Ионизационные счетчики – заполненные газом электрические конденсаторы – дектекторы частиц, основанные на способности заряженных частиц вызывать ионизацию газа, с последующим разделением продуктов ионизации в электрическом поле. Если счетчик регистрирует только ионы, образовавшиеся непосредственно под действием частиц, то такой счетчик называется импульсной ионизационной камерой. Счетчики, в которых основную роль играет ионизация, обусловленная столкновениями первичных ионов с атомами и молекулами газа, в результате чего возникает разряд в газе, называются газоразрядными счетчиками. Пример газоразрядного счетчика – счетчик Гейгера-Мюллера.

Полупроводниковые счетчики – полупроводниковые диоды, прохождение через которые регистрируемых частиц, приводит к появлению электрического тока через диод.

Камера Вильсона – цилиндр с плотно прилегающим поршнем, заполненный нейтральным газом. При резком (адиабатическом) расширении газ становится пересыщенным и на траекториях частиц, пролетевших через камеру, образуются треки из тумана, которые фотографируются.

Пузырьковая камера – конструктивно похожая на камеру Вильсона и заполненная прозрачной перегретой жидкостью. Пролетающая через камеру заряженная частица вызывает резкое вскипание жидкости, и траектория частицы оказывается обозначенной цепочкой пузырьков газа – образуя трек, который как и в камере Вильсона, фотографируется. Эффективный объем пузырьковой камере 2-3 подряда больше, чем у камеры Вильсона, так как жидкости гораздо плотнее газов.

Ядерные фотоэмульсии – толстослойные фотографические эмульсии, прохождение заряженных частиц через которые вызывает ионизациию, приводящую к образованию скрытого изображения в эмульсии. После проявления следы заряженных частиц обнаруживаются в виде цепочки зерен металлического серебра. Для исследований высокоэнергетических частиц используются стопы пластинок – большое число маркированных фотоэмульсионных пластинок, помещаемых на пути и после проявления промеряемых под микроскопом.