Клевер (детектор)
Детектор клевера представляет собой детектор гамма-излучения , который состоит из 4 коаксиальных N-типа (Ge) высокой чистоты кристаллов германия , каждый из которых обработан механической обработкой и установлен в общем криостате , чтобы сформировать структуру, напоминающую четырехлистный клевер . [ 1 ]
Клевер — первый композитный детектор Ge. Он по-прежнему широко используется в детекторах ускорителей частиц, где несколько модулей клевера образуют массив вокруг цели для улавливания лучей. Более сложные составные детекторы, такие как 7-элементный гексагональный кластерный детектор, используемый в Euroball, дают еще лучшие данные. [ 2 ]
Операция
[ редактировать ]Гамма-лучи могут взаимодействовать с одиночным кристаллом Ge и отдавать ему полную энергию. Полученный в результате собранный заряд будет пропорционален этой энергии. Однако в процессе комптоновского рассеяния гамма-лучи могут взаимодействовать с двумя (или, возможно, более) кристаллами, в результате чего энергия (и, следовательно, освобожденный заряд) распределяется между кристаллами. В этом случае для определения энергии падающего гамма-излучения можно использовать процесс, известный как добавление, при котором заряд, собранный каждым из кристаллов, суммируется. [ 1 ]
Помимо обратного подавления, «Кловер» также использует комптоновское подавление с помощью ограждения из детекторов BGO. Гамма-лучи могут выйти за пределы массива Клевера из-за комптоновского рассеяния, вызывая неправильно низкие значения заряда. Детектор BGO может обнаружить ускользнувший луч и заставить компьютер игнорировать неправильные показания Клевера. [ 1 ]
Преимущества
[ редактировать ]Использование детекторов клевера дает ряд преимуществ по сравнению с более традиционными детекторами из монокристалла германия . Монокристаллы Ge высокой чистоты большого объема могут быть дорогими. Установив четыре кристалла меньшего размера в общий криостат, можно создать детектор заданного объема с меньшими затратами. Кроме того, отдельные кристаллы Ge меньшего размера имеют меньший телесный угол, чем детектор Ge большого объема, что значительно снижает влияние доплеровского уширения на результирующие спектры. [ 1 ] Доплеровское уширение дополнительно уменьшается с помощью методов, использующих отдельные показания кристаллов меньшего размера. [ 1 ]
Детектор клевера также можно использовать для определения электрической или магнитной природы падающих фотонов (например, если гамма-лучи являются электрическим квадруполем или магнитным диполем), поскольку процесс комптоновского рассеяния для этих двух типов излучения различен. Это называется комптоновской поляриметрией . [ 3 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б с д и Дюшен, Ж.; Бек, ФА; Твин, Пи Джей; де Франс, Г.; Курьен, Д.; Хан, Л.; Босанг, CW; Бентли, Массачусетс; Нолан, ПиДжей; Симпсон, Дж. (1999). «Клевер: новое поколение композитных детекторов Ge» . Ядерные приборы и методы в физических исследованиях. Раздел А: Ускорители, спектрометры, детекторы и сопутствующее оборудование . 432 (1): 90–110. Бибкод : 1999NIMPA.432...90D . дои : 10.1016/S0168-9002(99)00277-6 . ISSN 0168-9002 .
- ^ Эберт, Дж.; Симпсон, Дж. (2008). «От детекторов Ge (Li) до матриц слежения за гамма-лучами - 50 лет гамма-спектроскопии с германиевыми детекторами». Прогресс в области физики элементарных частиц и ядерной физики . 60 (2): 283–337. Бибкод : 2008ПрНП..60..283Е . дои : 10.1016/j.ppnp.2007.09.001 . ISSN 0146-6410 . S2CID 121502646 .
- ^ Джонс, премьер-министр (август 1985 г.). «Калибровка нового композитного детектора «клевер» как комптоновского поляриметра для установки EUROGAM». Нукл. Инструмент. Методы Физ. Рез. А. 362 (2–3): 556–560. Бибкод : 1995NIMPA.362..556J . дои : 10.1016/0168-9002(95)00246-4 .