Твердотельный ядерный трековый детектор

Твердотельный ядерный трековый детектор или ССНТД (также известный как детектор травленых треков или диэлектрический трековый детектор , ДТД ) представляет собой образец твердого материала (фотоэмульсии , кристалла, стекла или пластика), подвергшегося воздействию ядерного излучения ( нейтронов или заряженных частицы (иногда также гамма-лучи ), травятся коррозионным химическим веществом и исследуются под микроскопом. Когда ядерные частицы проходят через материал, они оставляют следы молекулярных повреждений, и эти поврежденные области вытравливаются быстрее, чем основной материал, образуя дыры, называемые треками .

Размер и форма этих треков дают информацию о массе, заряде, энергии и направлении движения частиц. Основными преимуществами перед другими детекторами излучения являются доступная подробная информация об отдельных частицах, постоянство треков, позволяющее проводить измерения в течение длительных периодов времени, а также простая, дешевая и надежная конструкция детектора. По этим причинам SSNTD обычно используются для изучения космических лучей , долгоживущих радиоактивных элементов , концентрации радона в домах и возраста геологических образцов.

В основе SSNTD лежит то, что заряженные частицы повреждают детектор в пределах нанометров вдоль дорожки таким образом, что дорожка может быть вытравлена во много раз быстрее, чем неповрежденный материал. Травление, обычно в течение нескольких часов, приводит к увеличению повреждений конических ямок микрометрового размера, которые можно наблюдать в микроскоп. Для данного типа частицы длина трека дает энергию частицы. Заряд можно определить по скорости травления трека по сравнению со скоростью травления объема. Если частицы попадают на поверхность при нормальном падении, ямки имеют круглую форму; в противном случае эллиптичность и ориентация устья эллиптической ямы указывают направление падения.

Материалом, обычно используемым в SSNTD, является полиаллилдигликолькарбонат (также известный как Tastrak или CR-39). Это прозрачный, бесцветный, жесткий пластик с химической формулой C ₁₂ H ₁₈ O ₇ . Травление для выявления радиационных повреждений обычно проводят растворами едких щелочей, таких как гидроксид натрия , часто при повышенных температурах в течение нескольких часов.

См. также

ядерные трековые детекторы, которые не являются твердотельными
- камера Вильсона
- пузырьковая камера
твердотельные (полупроводниковые) ядерные детекторы, не записывающие треки

Внешние ссылки

Грегори Чоппин, Ян-Олов Лильензин , Ян Ридберг Радиохимия и ядерная химия , Глава 8, «Методы обнаружения и измерения» ^{[ постоянная мертвая ссылка ]}