Tuikeilmaisin

Tuikeilmaisin on hiukkasilmaisin, jolla havainnoidaan korkeaenergiaista säteilyä. Ilmaisimen toiminta perustuu siihen, että säteilyn energia muunnetaan valovälähdykseksi, josta saadaan valomonistinputkella havaittava jännitepulssi.[1] Nestetuikelaskenta on radioaktiivisen aktiivisuuden mittausmenetelmä, jossa radioaktiivinen näyte sekoitetaan nestetuikeaineen kanssa ja lasketaan tuikeaineesta lähtevät fotonit.

Vasemmalla säteily osuu tuikeaineeseen, jossa syntyy valofotoni. Fotoni osuu fotokatodille, josta emittoituu elektroni. Valomonistinputkessa elektroni moninkertaistuu ja aiheuttaa jännitesignaalin laitteeseen kiinnitetyyn elektroniikkaa.

Rakenne ja toiminta

Tuikeilmaisin koostuu tuikeaineesta, valomonistinputkesta ja laskurielektroniikasta. Tuikeaineen ja valomonistinputken on oltava suojattuna ulkopuoliselta valolta.[2] Tuikeaine voi olla kaasumaista, nestemäistä tai kiinteää ainetta.[3] Valomonistinputkessa on fotokatodi ja useita dynodeita.

Tuikeaineeseen saapunut säteilyhiukkanen virittää tuikeaineen atomeita, eli nostaa niiden elektronin ylemmille energiatiloille. Elektronin laskeutuessa jälleen alemmalle energiatilalle atomista emittoituu fotoni, jonka taajuus vastaa näkyvän valon tai ultraviolettisäteilyn taajuutta.[3] Tuikeaineesta saapunut fotoni osuu valomonistinputken fotokatodille aiheuttaen valosähköisen ilmiön ja irrottaen tästä elektronin. Elektronin osuessa dynodille se moninkertaistuu, jonka jälkeen elektronirypäs jatkaa matkaansa dynodilta dynodille elektronimäärän kasvaessa. Elektroniryppään aiheuttama pulssi saapuu elektroniikalle aiheuttaen jännitepulssin.[2]

Verrattuna kaasutäytteisiin ilmaisimiin tuikeilmaisimen vahvuus on nopea aikatarkkuus. Tuikeilmaisin kykenee erottamaan kaksi peräkkäistä hiukkasta noin 1–5 mikrosekunnin aikavälillä.[4] Lisäksi signaalipulssi on verrannollinen alkuperäisen säteilyhiukkasen energialle.[2]

Katso myös

Lähteet
  1. Vernon Rose ja Barbara Cohrssen: Patty's Industrial Hygiene, s. 1368. John Wiley & Sons, 2011. ISBN 9780470769539. (englanniksi)
  2. Sharma: Atomic And Nuclear Physics, s. 265-267. Pearson Education India, 2008. ISBN 9788131719244. (englanniksi)
  3. Säteily ja sen havaitseminen, s. 122-123. STUK, 2002. ISBN 951-712-503-8.
  4. Measurement and Detection of Radiation, s. 185. CRC Press, 2010. ISBN 9781420091854. (englanniksi)

    Aiheesta muualla
    This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.