• Читателям
  • Авторам
  • Партнерам
  • Студентам
  • Библиотекам
  • Рекламодателям
  • Контакты
  • Язык: English version
745
Раздел: Химия

За гранью кристалла-сцинтиллятора

Кристаллы-сцинтилляторы являются главным элементом многих детекторов ионизирующего излучения, которые широко используются в практических приложениях – от геологоразведки до экологии (радиационный контроль) и медицины (ранняя диагностика онкозаболеваний).

Но наиболее значимое применение сцинтилляторы находят в физике элементарных частиц и в ядерной физике. Для точной регистрации частиц с высокой проникающей способностью нужны большеразмерные прозрачные кристаллы из плотного вещества, имеющие совершенную структуру. Выращивать такие кристаллы умеют в новосибирском Институте неорганической химии СО РАН

Многие перспективные направления в науке и технике связаны с применением специальных кристаллов, которые реагируют на частицы ионизирующего излучения вспышками света – сцинтилляциями. На эффекте радиа­ционно-оптического преобразования основана работа сцинтилляционных датчиков, счетчиков и детекторов элементарных частиц. Такие устройства, однако, позволяют решать не только исследовательские задачи в фундаментальных научных проектах (например, в Большом адронном коллайдере), но и прикладные – в самых разных областях.

Так, метод сцинтиграфии в ядерной медицине открывает новые возможности ранней диагностики онкозаболеваний. Приборы радиационной дефектоскопии стали неотъемлемой частью производства оборудования повышенной степени безопасности. Без детекторов на основе сцинтилляционных кристаллов сегодня трудно представить геологоразведку. Кристаллы-сцинтилляторы применяются также в досмотровых системах.

Для точного определения параметров фиксируемой сцинтиллятором частицы необходимо, чтобы кристалл поглотил энергию этой частицы как можно более полно, в идеале все 100 %. Однако существуют частицы, которые легко проходят через любое вещество, т. е. обладают высокой проницаемостью, поэтому для их улавливания нужны кристаллы большого размера. С другой стороны, для точной регистрации световой вспышки необходимо, чтобы фотоны, в каком бы месте кристалла они ни образовались, дошли до фотоприемника без потери энергии, т. е. кристалл должен быть максимально прозрачен для собственного излучения. Чтобы кристалл прослужил долгий срок без деградации (ухудшения оптических характеристик), особые требования предъявляются и к его радиационой устойчивости.

Условия мягче – качество лучше

Для получения кристаллов высокого качества требуется решить целый ряд задач. Во-первых, надо приготовить высокочистые исходные компоненты, в которых элементов примеси должно быть менее одного атома на миллион атомов основного вещества. Во-вторых – разработать оборудование, надежно ...

comments powered by HyperComments