Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 9. 1 mars 1955 - Scintillationsdetektorn, av Knut Ljunggren
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
172
TEKNISK TIDSKRIFT
Tabell 2. Egenskaper hos fotomultiplikatorer
RCA RCA RCA RCA RCA RCA EMI EMI EMI
931-A 1P21 1P22 1P28 5819 6342 5311 6260 6262
Katodyta..............................cm2 1,9 1,9 1,9 1,9 11 11 5 15 15
Största spektralkänslighet Å 4 000 4 000 4 200 3 400 4 800 4 000 4 200 4 200 4 200
Känslighet .................iiA/cm 10 40 3 15 40 60 40 40 40
Mörkström..........................\iA 0,25 0,1 0,25 0,25 0,05 0,01 0,1 0,1 5,0
Katodmörkström .......10"14A/cm2 13 2,6 66 66 0,75 0,75 0,20 0,07 0,07
Största strömstyrka..........mA 1,0 0,1 1,0 2,5 0,75 2,0 1,0 1,0 1,0
Total maximal spänning.. V 1 250 1 250 1 250 1 250 1 250 1 500 2 000 2 000 2 500
Antal steg.............. 9 9 9 9 10 10 11 11 14
Spänning per steg..............V 100 100 100 100 90 150 160 160 160
Förstärkning ......................10® 2 • 108 2 • 105 2 • 105 6 • 105 6 • 10s 107 107 5 • 108
ser med hög strömtäthet beroende på uppkomst av
rymdladdningar. Dessa torde även orsaka den större spridningen
i löptid för elektronerna i EMI-rören. Löptiden är vid normal
arbetsspänning ungefär densamma för EMI 5311 (4 • 10~8 s)
och RCA 931-A (2 • 10~8 s)4. Den statistiska spridningen i
löptidsvärdena för de båda rören är däremot 3 • 10~8 s
resp. 1,5 • 10"9 s, varför den fokuserande typen har bättre
upplösningsförmåga. EMI-rören har å andra sidan lägre
mörkström samt är betydligt mera okänsliga för yttre
magnetfält (tabell 2).
På senare tid har Du Mont i USA inträtt på marknaden
med fotomultiplikatorer, som utmärks av bl.a. hög
fotokänslighet5. För uppnående av bästa resultat vid en viss
mätuppgift måste valet av fotomultiplikator grundas på en
omsorgsfull bedömning av de olika tidigare nämnda
faktorerna.
Den mot fotomultiplikatorns kollektor infallande
elektronskuren ger åt kollektorn en laddningsimpuls Q med en
mot denna svarande spänningsimpuls
V = Q/C
där C är kollektorns kapacitans.
För 107 elektroner (motsvarande 1 katodelektron vid
förstärkningen 107) och en kollektorkapacitans av 10 pF blir
spänningsimpulsen 0,16 V. Det har då förutsatts att
läck-motståndet över kollektorkapacitansen är oändligt stort.
Registrerande apparatur
"Scalern" räknar antalet impulser under viss
tid, som väljs så lång att felet i mätningen på
grund av statistiska fluktuationer nedbringas till
Fig. 5. Förstår kar steg
efter fotomultiplikator.
Fig. 6. Diskriminatorspänning och impulsantal; a
diskri-minatorkurva, b energispektrum för cc-partiklar.
önskad nivå. Den utgörs av en elektronisk krets,
som endast låter en bestämd del av de
inkommande impulserna passera, varigenom ett
mekaniskt räkneverk får möjlighet att registrera även
mycket höga impulsantal per tidsenhet. I
modernt utförande räknar den antingen antalet
impulser under en förutbestämd tid eller mäter
tiden för räknandet av ett förutbestämt antal
impulser, "pre-set time" resp. "pre-set count".
Pulsfrekvensmätaren ("counting-rate meter")
anger antalet impulser per tidsenhet. De
inkommande impulserna driver ett univibratorsteg, som
ger identiskt lika utgångsimpulser oavsett
primärimpulsernas utseende. De utgående
impulserna får ladda upp en kondensator med läckkrets,
varvid kondensatorspänningen blir proportionell
mot antalet per tidsenhet inkommande impulser.
En tredje möjlighet är att använda en oscillograf.
Denna får närmast betraktas som ett
komplement till de tidigare nämnda instrumenten.
Oscillografen kan åskådliggöra impulsernas utseende
samt mäta deras höjd, varaktighet m. m. Den är
även ett viktigt hjälpmedel för bestämning av
strålningens energi.
Förstärkare och diskriminator
I praktiken följs fotomultiplikatorröret av en
förstärkare, som avgör impulsernas slutgiltiga
utseende. Ofta utgörs förstärkaren enbart av en
katodföljare.
Denna krets (fig. 5) kännetecknas av två tidskonstanter
R1C1 och RaC2, där R är en resistans och C en kapacitans.
Den första konstanten bestämmer impulsens avtagande och
den andra dess tillväxande. Om RXCX är mycket liten i
förhållande till scintillatorns lyskonstant, upplöses en
laddningsimpuls på kollektorn i skilda impulser och kan inte
särskiljas från mörkströmsimpulserna. Är R1C1 å andra
sidan stor, sker en överlagring av tätt på varandra följande
mörkströmsimpulser, varigenom dessa inte kan skiljas från
signalimpulserna. Det optimala värdet bör alltså ligga vid
lyskonstantens värde r. Man kan ytterligare förbättra
förhållandena8 genom att göra RtCt — /fjCj = r.
Efter pulsförstärkaren följer det registrerande
organet, vilket i vanliga fall utgörs av en scaler
eller pulsfrekvensmätare. Som förut nämnts
föreligger proportionalitet mellan pulshöjd och den
infallande strålningens energi förutsatt att
förstärkaren arbetar linjärt. Genom att införa en
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
