stringtranslate.com

Твердотельный ядерный трековый детектор

Микроскопическая фотография треков дейтронов в CR-39

Твердотельный ядерный трековый детектор или SSNTD (также известный как травленый трековый детектор или диэлектрический трековый детектор , DTD ) представляет собой образец твердого материала (фотографическая эмульсия , кристалл, стекло или пластик), подвергнутый воздействию ядерного излучения ( нейтроны или заряженные частицы , иногда также гамма-лучи ), протравленный в едком химикате и исследованный под микроскопом. Когда ядерные частицы проходят через материал, они оставляют следы молекулярных повреждений, и эти поврежденные области протравливаются быстрее, чем основной материал, образуя отверстия, называемые треками .

Размер и форма этих треков дают информацию о массе, заряде, энергии и направлении движения частиц. Главными преимуществами перед другими детекторами излучения являются подробная информация, доступная по отдельным частицам, постоянство треков, позволяющее проводить измерения в течение длительных периодов времени, и 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.

Основой SSNTD является то, что заряженные частицы повреждают детектор в пределах нанометров вдоль дорожки таким образом, что дорожка может быть протравлена ​​во много раз быстрее, чем неповрежденный материал. Травление, обычно в течение нескольких часов, увеличивает повреждение конических ямок микрометровых размеров, которые можно наблюдать с помощью микроскопа. Для данного типа частицы длина дорожки дает энергию частицы. Заряд можно определить по скорости травления дорожки по сравнению со скоростью травления основной массы. Если частицы попадают на поверхность при нормальном падении, ямки имеют круглую форму; в противном случае эллиптичность и ориентация эллиптического устья ямки 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 выполняется с использованием растворов едких щелочей, таких как гидроксид натрия , часто при повышенных температурах в течение нескольких часов.

Смотрите также

Внешние ссылки