8.–12. 11. 2021
Časové pásmo: Europe/Prague

Dlouhodobé dohasínání scintilátorů

8. 11. 2021 16:03
3m
Miniprezentace Metrologie, měření, přístrojová technika a její aplikace Metrologie, měření, přístrojová technika a její aplikace

Přednášející

Ladislav Viererbl (Research Centre Rez)

Popis

Příspěvek se zabývá průběhem dlouhodobého dohasínání (afterglow) některých typů scintilátorů používaných k detekci ionizujícího záření. Po interakci scintilátoru s částicí ionizujícího záření dojde k excitaci scintilátoru a následnému vyzáření světelného impulzu. Hlavní světelný impulz mívá dobu dosvitu řádově nanosekundy až mikrosekundy a využívá se k detekci ionizujícího záření s využitím detektoru světla (fotonásobiče, fotodiody). Po hlavním světelném impulzu následuje vyzařování dalších složek s delší dobou dosvitu. Toto dohasínání je z hlediska detekce ionizujícího záření většinou nežádoucí. Rozsah zde studovaných dob dosvitu byl desítky sekund až dny.
Ke studiu dohasínání bylo použito 7 typů scintilátorů: CaF$_{2}$(Eu), CsI(Tl), CdWO$_{4}$, LiI(Eu), BGO, NaI(Tl) a plastický scintilátor. K excitaci scintilátorů byla použita UV lampa, což umožňuje dostatečnou excitaci scintilátoru bez použití silného zdroje pronikavého záření. Po desetiminutovém ozáření byl scintilátor vložen do detekční jednotky s fotonásobičem zapojeném v proudovém režimu. Anodový proud fotonásobičem byl měřen pikoampérmetrem počínaje zhruba 30 s po ukončení ozařování a konče minimálně dva dny po ozáření.
Jednotlivé vzorky scintilátorů měly z důvodu komerční dostupnosti různé rozměry a hmotnost. Jednotlivé typy scintilátorů se také liší světelným výtěžkem, spektrálním složením emitovaných fotonů apod. Aby tedy bylo možné aspoň částečně porovnat jednotlivé scintilátory z hlediska křivky dohasínání, byl změřený časový průběh proudu normalizován na hodnotu proudu odpovídajícího záření pozadí (dávkový příkon cca 150 nSv/h) měřenou před ozářením daného scintilátoru. Analýza křivek dohasínání ukázala, že ve všech případech se jedná o superpozici několika složek s různou dobou dosvitu. Nejlepší výsledky z hlediska dohasínání vykázaly scintilátory CaF$_{2}$(Eu) a plastický scintilátor - měly relativně malé hodnoty proudu 30 s po ozáření (zhruba 10 násobek pozadí) a po třech hodinách hodnota klesla na úroveň pozadí. Naopak například scintilátor BGO dosahoval 30 s po ozáření 100 násobku pozadí a ani po několika dnech se hodnota nepřiblížila hodnotě pozadí.

Přihlásit do soutěže Ne

Hlavní autor

Ladislav Viererbl (Research Centre Rez)

Spoluautoři

Antonín Kolros (Centrum výzkumu Řež) Hana Assmann Vratislavská (Centrum výzkumu Řež )

Materiály k příspěvku