65
Bu şüalanmanı da qeyd etməklə, hərəkət edən zərrəciklərin sayı müəyyənləşdirilir.
Sonradan müəyyən edildi ki, radioaktiv şüalanmanın təsiri yarımkeçiricilərin
həcmində yükdaşıyıcıların konsentrasiyasını artırmaqla, onların keçiriciliyini dəyişir.
Bunun əsasında radioaktiv şüalanmanı qeydə almağa imkan verən yeni növ cihazlar
quraşdırmaq mümkün oldu.
Radioaktiv şüalanmanı qeydə almaq üçün istifadə olunan cihazlar şüalanma
detektorları adlanır. Bu gün daha geniş istifadə sahəsi tapmış detektorların
əksəriyyətinin iş prinsipinin əsasında məhz radioaktiv şüalanmanın maddənin
atomlarını ionlaşdırmaq qabiliyyəti durur.
Şüalanmaları qeydə alan sistemlər, detektordan başqa, həm də ölçü
aparatından ibarət olur. Bu zaman ölçü aparatı detektorun çıxışındakı siqnalı qəbul
edərək, ölçü əməliyyatını yerinə yetirir.
4.2. İonlaşdırıcı şüalanma detektorlarının əsas parametrləri
a) Effektivlik. Bu parametr
ilə işarə olunur və
%
100
Z
s
N
N
kimi, yəni
detektorun qeydə aldığı siqnalların (impulsların, işıq parıltılarının və s.) sayının
detektora düşən zərəciklərin sayına nisbəti kimi təyin edilir.
‐ nın qiyməti detektorun xassələrindən, düşən zərrəciyin enerjisindən,
təcrübənin qoyulma xüsusiyyətindən asılı olur. İstənilən düzgün qoyulmuş təcrübədə
effektivliyin sabit qalması və yaxud da effektivliyin dəyişməsinə nəzarət tam təmin
olunmalıdır.
b) Ayırdetmə vaxtı. Ayırdetmə vaxtı dedikdə elə minimal
müddəti başa
düşülür ki, həmin müddət ərzində detektor iki ardıcıl hadisəni qeydə ala bilsin. Əgər
bu müddət ərzində hansısa başqa hadısə baş verirsə, onda o, ya ümumiyyətlə qeydə
alınmır, ya da qeydəalma düzgün olmur.
c) Energetik ayırdetmə. Bu parametr impulsların amplitud paylanmasına
uyğun pikin ΔE eninin detektorun monoenergetik zərrəciklər seli ilə şüalandırılması
zamanı yaranan pikin zirvəsinə uyğun E enerjisinə nisbəti kimi təyin edilir (faizlərlə
ifadə olunur):
%
100
E
E
.
Qeyd edək ki, detektorun çıxışında siqnalın amplitudu küy səviyyəsindən, yəni
qeydə alınan zərrəciklər olmayan halda detektorun məxsusi fonundan yüksək
olmalıdır.
Detektorlar həmçinin sabitliyi, etibarlılığı, titrəməyə davamlılığı, qiyməti ilə
xarakterizə olunurlar.
4.3. İonlaşdırıcı şüalanmanın qeydə alınma üsulları
4.3.1. Çerenkov sayğacları. 1951 ‐ ci ildə Vavilov ‐ Çerenkov şüalanması
adlanan şüalanma növünün aşkar edilməsi bu şüalanmadan elementar zərrəcikləri və
66
γ ‐ kvantları qeydə almaq üçün istifadə edilə bilməsinin başlanğıcını qoydu. Daha
dəqiq desək, müəyyən edildi ki, α ‐ və β ‐ zərrəciklər kimi yüklü zərrəciklərin maddədə
hərəkəti zamanı xüsusi şüalanma yaranır ki, həmin şüalanmanı da qeyd etməklə,
hərəkət edən zərrəciklərin sayını müəyyənləşdirmək mümkündür. Bu gün bu əsasda
işləyən sayğaclardan işığın mühitdəki faza sürətindən böyük sürətlə hərəkət edən α ‐
və β ‐ zərrəcikləri qeydə almaq üçün istifadə edilir.
4.3.2. Vilson kamerası. Radioaktiv şüalanmanın xüsusiyyətlərini öyrənmək
üçün Çarlz Vilsonun 1912‐ci ildə işləyib hazırladığı kamera böyük əhəmiyyət kəsb
etmişdir. Ç. Vilson müəyyən etmişdir ki, ifrat doymuş su buxarı ionlaşdırıcı zərrəciyin
trayektoriyası boyunca əmələ gələn ionlar zənciri üzərində asanlıqla kondensasiya
edir.
Bu üsuldan bu gün uğurla istifadə edilir. Bu məqsədlə müstəvi şüşə qapağı
olan silindrik qab, içərisində doymuş spirt buxarı olan hava ilə doldurulur və
kameranın işçi həcmi rezin boru vasitəsilə rezin “armudla” birləşdirilir. Sonra
radioaktiv maddə (preparat) kameranın içərisində bərkidilmiş nazik məftil üzərində
yerləşdirilir. Kameranın işə salınması üçün rezin armud yavaş‐yavaş sıxılır və birdən
buraxılır. Sürətlə genişlənmə nəticəsində işçi həcmdəki hava və buxar soyuyur və
nəticədə buxar ifrat doymuş hala keçir. Həmin anda radioaktiv peraparatdan α‐
zərrəciklərin şüalanması onların qazda hərəkət trayektoriyası boyunca ionlar
toplusunu yaradacaq. İfrat doymuş buxar isə yaranan ionlar üzərində kondensasiya
etməklə, maye damcılarına çevriləcək. Damcılar, yalnız kondensasiya mərkəzi rolunu
oynayan ionlar üzərində deyil, həmçinin də tozcuqlar üzərində əmələ gələcək.
Zərrəciyin hərəkət trayektoriyası boyunca yaranan damcı sütunu zərrəciyin
izi adlanır. Vilson kamerasında α‐zərrəciyin izi, adı hallarda belə, aydın görünür.
β ‐zərrəciklər isə öz yollarında daha az ionlar cütü yaratdığından, onların izlərini
müşahidə etmək, adətən, çətinlik törədir.
Rus fiziki Dmitriy Skobilsinin təklifi ilə Vilson kamerasını güclü bircins
maqnit sahəsində yerləşdirməklə, zərrəciklərin yükü və kütləsi haqqında məlumatlar
almaq olur. Bu zaman maqnit sahəsində hərəkət edən yüklü zərrəciklərə Lorens
qüvvəsinin təsir etməsi onların adı çəkilən sahədə çevrə qövsü üzrə hərəkət etməsinə
səbəb olur ki, bu qövsün radiusuna və elementar zərrəciyin sürətinə əsasən də
onların xüsusi yükünü (yükünün kütləsinə nisbətini) təyin etmək mümkün olur. Bəzən
də, α ‐ və β ‐ zərrəciklərinin məlum xüsusi yüklərinə əsasən və onların maqnit
sahəsində meylinin əyrilik radiuslarını müəyyənləşdirməklə, zərrəciklərin sürət və
enerjiləri təyin edilir.
Vilson kamerasının xarici görünüşü şəkil 4.1 ‐də təsvir olunmuşdur.
4.3.3. Qabarcıqlı kamera. Elementar zərrəciklərin xassələrini öyrənmək
üçün istifadə olunan ən yaxşı cihazlardan biri də qabarcıqlı kameradır. Bu kameranın
iş prinsipi ifrat qızmış mayenin zərrəciyin izi boyunca buxara çevrilməsinə
əsaslanmışdır.
Bu cihazda zərrəcikləri qeydə almaq üçün istifadə edilən qapalı kamera
Dostları ilə paylaş: |