79
Qamma spektrometrlərin dərəcələnməsi üçün nümunəvi
‐ şüalanma
mənbələri toplusundan istifadə edilir. Məsələn, onlarla kiloelektron voltdan bir neçə
meqaelektron volta qədər enerji intervalında dərəcələmə məqsədi ilə
73
As
(E
= 0.054 MeV ),
203
Hg (E
= 0.279 MeV),
54
Mn (E
= 0.84 MeV ),
60
Co
(E
= 1.17 MeV və 1.32 MeV ) və
24
Na (E
=1.38 MeV və 2.76 MeV ) kimi
‐
şüalanma mənbələrindən istifadə edilir.
Bir kristallı
‐spektrometrin əsas xarakteristik göstəricisi fototöhvə (fotopay)
adlanan və
k
S
S
S
E
P
)
(
kimi təyin olunan parametrdir.
İfadədə S
‐ fotopiklə hüdudlanmış paylanma altında qalan sahə, S
k
– isə
fotopiki müşayiət edən kəsilməz paylanma altında qalan sahədir (bax ‐şəkil 3.7).
Fotopikin forması Qaus paylanması əyrisinə uyğun gəldiyindən fotopik altında
qalan sahəni
E
H
n
E
H
S
064
.
1
2
4
ifadəsinin köməyi ilə asnlıqla hesablamaq mümkündür (Барсуков О.А., Барсуков К.А.,
2003).
Burada H – fotopikin maksimal ordinatı,
E ‐ fotopikin orta hündürlüyündə
enidir.
Bu halda da fotopayın qiyməti
‐ kvantların enerjisindən asılı olmalıdır. Təsvir
olunan
‐ spektrometrlərin ən yaxşı nümunələrində energetik ayırdetmə (
E/E ) 6 ‐
7 % ‐ ə çatır.
b) Əks üst‐üstə düşmə mühafizəsi olan iki kanallı (iki kristallı) işıquducu
(fotouducu)
‐spektrometr. Baxdığımız birkristallı spektrometrin çatışmayan cəhəti
ondan ibarətdir ki, alınan spektrdə həmişə bütöv kompton paylanması və bəzən də
nəticələrinin təhlilinə maneçilik törədən əlavə piklər olur. Bu baxımdan
spektrometrlərin elə yeni variantları işlənib hazırlanmışdır ki, onlar kompton fonunu
kifayət qədər kiçiltməyə, cüt əmələ gəlməsi ilə əlaqədar pikləri isə yox etməyə imkan
verir.
Spektrometrin bu variantı 2 kanallı olub, enerjisi bir neçə
kiloelektron voltdan
12 meqaelektron volt ‐ a qədər diapazonda enerjiyə malik olan γ ‐ kvantları 100%
effektivliklə qeydə almağa imkan verir
(Барсуков О.А., Барсуков К.А. , 2003).
Quruluşu sxematik olaraq, şəkil 4.9.‐da təsvir edilmiş 2 kanallı spektrometrin
iş prinsipi ilə tanış olaq. Spektrometrdə mərkəzi kristal və ya datçik‐analizator (1) hər
tərəfdən ikinci ssintilyatorla və ya əlavə datçiklə (7) əhatə olunmuşdur. Əlavə datçik,
datçik‐analizatoru tərk edən
‐ şüalanmanı qeydə alır. Bu şüalanma, məlum olduğu
kimi, kompton səpilməsinə məruz qalmış fotonlar və yaxud elektron ‐ pozitron
cütünün annihilyasiyası nəticəsində yaranmış fotonlar şüalanmasıdır. Əgər mərkəzi
kristalda yalnız fotoeffekt prosesi baş verərsə, onda bu halda əlavə ssintilyator
“işləmir” və datçik ‐ analizatordan gələn impuls (9) əks üst‐üstə düşmə sxemi üzrə
hərəkət edərək, tənzimləyici vibratoru (10) açır və son nəticədə (4) elektron açarına
80
çatır. Digər yolla impuls (3) gücləndiricisindən keçməklə hərəkət edir və elektron
açarını açır.
Əgər mərkəzi kristalda kompton səpilməsi və cüt əmələ gəlməsi prosesləri
baş verərs onda əks üst ‐ üstə düşmə sxemi işə düşmür, tənzimləyici vibrator bağlı
qalır və gücləndiricidən keçən impuls elektron açarını açmır. Bu səbəbdən də spektrin
kompton hissəsi 6‐10 dəfəyə qədər kiçilir. Təsvir etdiyimiz bu cihaz əks üst‐üstə
düşmə mühafizəli fotospektrometr adlanır.
Qeyd edək ki, bu gün torpaq və bitki nümunələrinin radionuklid tərkibini
müəyyənləşdirmək üçün bu tip γ ‐ radiospektrometrdən geniş istifadə edilir.
Bunlardan birinin ‐ “ PROGRESS BG ” markalı γ ‐radiospektrometrin iş prinsipi ilə tanış
olaq. Rusiyanın “Doza” firmasının istehsalı olan bu radiospektrometrdə
Şəkil 4.9 İkikanallı γ – spektrometrin blok ‐ sxemi ( * ‐ şüalanma
mənbəyi, 1 – mərkəzi kristal, 2 – fotoelektron çoxaldıcı,
3 – gücləndirici, 4 – elektron açar, 5 – amplitud analizatoru,
6 – sayğac qurğusu 7 – ikinci (əlavə) kristal, 8 – fotoelektron
çoxaldıcı, 9 – əks üst ‐ üstə düşmə sxemi, 10 – tənzimləyici
vibrator).
detektor rolunu ölçüləri 6.3 x 6.3 sm ‐ ə bərabər olan NaJ(Tl) kristalı oynayır.
Spektrometrin qeydəalma diapazonu 200‐2800 keV enerji intervalını əhatə edir və
radionuklidlərə uyğun γ ‐ spektrlərin işlənməsi xüsusi “Progress” paket proqramı
vasitəsilə həyata keçirilir. İşə başlamaq üçün radiospektrometrə kompyuter qoşulur
və, “Progress” proqramını işə salmaqla, 40 dəqiqə ərzində parametrlərin
stabilləşməsinə nail olunur.
Ssintilyasiya tipində olan bu spektrometrdə qamma–spektrometrik traktın
enerjiyə görə dərəcələnməsi, avtomatik olaraq,
137
Cs və
40
K radionuklidlərinin
piklərindən istifadə edilməklə həyata keçirilir. Bu məqsədlə qurğunun kompyuterinə
daxil olan ikikomponentli
137
Cs +
40
K dərəcələnmə mənbəyindən istifadə edilir.
Daha sonra, boş Marinelli qabı spektrometrin ölçü kamerasında yerləşdirilir
və 1 saat müddətində fon spektri çəkilir. Bu əməliyyat bitdikdən sonra cihaz əvvəlki
*
1 2
1
3
4
5
6
7
8
9
10
Dostları ilə paylaş: |