Физический метод регистрации излучения

Вторая часть этой главы будет посвящена описанию физического метода регистрации излучения. Применению в качестве физического приемника так называемых счетчиков фотонов был посвящен между 1930—1940 гг. ряд исследований, описанных также в отдельных работах и в обзорах. Мы еще раз приведем главнейшие из них. За последние годы все реальнее вырисовывается возможность применения фотоэлектронных умножителей как рабочего метода для исследования ряда задач. На описании установок, полученных результатах и возможных перспективах этого направления работы мы остановимся достаточно подробно. [c.223]

ФИЗИЧЕСКИЙ МЕТОД РЕГИСТРАЦИИ ИЗЛУЧЕНИЯ [c.227]

Более двух десятилетий назад была показана возможность создания технических средств поиска на основе ядерно-физического метода, в основе которого лежит процесс регистрации вторичного излучения, возникающего в результате взаимодействия нейтронов (например, от изотопа калифорний-252 или малогабаритного генератора) с ядрами атомов ВВ. Однако использование таких технических средств ограничено проблемами обеспечения безопасности оператора и низкими темпами поиска. В настоящее время этот метод находится в лабораторной стадии исследований. [c.653]

Полупроводниковые детекторы — сравнительно новые приборы ядерной физики. В исследованиях по активационному анализу эти детекторы еще только начинают использовать, и пока имеются единичные работы, в которых делается попытка применить полупроводниковые детекторы для регистрации излучения активированных элементов. Основное преимущество полупроводниковых детекторов по сравнению с физическими методами, обычно используемыми в активационном анализе,— высокое разрешение. [c.300]

Рассматриваемые ниже разновидности ядерно-физических методов радиометрия и ЯМР (ядерно-магнитный резонанс) — сложнее тем, что основаны на регистрации явлений, связанных со специфическими свойствами ядер элементов. Различие между ними состоит в том, что в первом случае необходимые сведения о концентрации интересующего нас вещества получают по изменению интенсивности или энергии частиц ядерного излучения, а во втором — определяемое вещество дает о себе знать по поведению в магнитном поле входящих в него ядер. Оба метода широко используют для исследования строения молекул, кинетики межатомных и межмолекулярных взаимодействий и т. д. Для аналитических целей, в частности для определения влажности химических веществ, указанные методы используются реже. Объясняется это, с одной стороны, особой спецификой проведения радиометрических работ, с другой — малой доступностью соответствующей аппаратуры для аналитических лабораторий. Кроме того, многие из ядерно-физических методов недостаточно специфичны по отношению к воде, а в некоторых случаях — малочувствительны. [c.177]

В основу классификации экспериментальных методов рентгенографии можно положить либо способ регистрации дифракционного спектра (фотографический или ионизационный), либо агрегатное состояние исследуемого объекта (поли- или монокристалл, аморфное вещество, жидкость или газ). Несмотря на существование единого физического подхода к проблеме дифракции рентгеновских лучей (см. Введение и гл. I), различия в методических особенностях экспериментальных исследований различных объектов весьма существенны и приводят к появлению специальных областей рентгеноструктурного анализа. Например, значительная информация о белках, полимерах и ряде других объектов сосредоточена в области малых углов рассеяния от нескольких угловых минут до 3—5 градусов. С позиций физики рассеяния рентгеновских лучей между этой и всей остальной частью дифракционного спектра нет никакой принципиальной разницы, однако, специфические экспериментальные трудности, в первую очередь — малая интенсивность рассеянного излучения, привели к созданию специального рентгеновского оборудования — малоугловых рентгеновских камер и дифрактометров [1]. [c.111]

Началом масс-спектрометрии как научного направления и как инструментального метода изучения органических веществ являются работы В. Вина (1898), который установил, что положительно заряженные частицы, перемещающиеся в электрическом и магнитном полях, отклоняются от прямолинейного направления, причем величина отклонения зависит от массы и заряда частицы. Этот принцип разделения ионов использовал Дж. Томсон (1912) для доказательства существования двух изотопов неона. Метод масс-спектрометрии основан на ионизации молекул, разделении ионов в газовой фазе, которое происходит в зависимости от соотношения их массы и заряда, и регистрации разделенных ионов. По физическому принципу метод масс-спектрометрии отличается от оптических методов спектрометрии (ИК-, УФ-, КР-) и ЯМР. При изучении вещества этими методами их молекулы сохраняются. Поглощая энергию электромагнитного излучения того или иного рода, молекулы переходят на более высокий энергетический уровень, в колеба-тельно-возбужденное, электронно-возбужденное или спиновое [c.3]

Методы анализа как радиоактивных, так и стабильных изотопов в большинстве случаев основаны на различных принципах. При анализе радиоактивных изотопов в основе аналитических методик лежат различные способы регистрации радиоактивного излучения его энергии, зависящей от природы излучателя (качественный анализ), и интенсивности, определяющей концентрацию данного изотопа (количественный анализ). Что касается стабильных изотопов элементов, то основу аналитических методик составляет различие физических или физико-химических свойств изотопозамещенных форм вещества в атомарном или молекулярном виде. [c.87]

Принципиально возможно рассчитать количество определяемых элементов на основании полученной спектрограммы и некоторых физических постоянных, характеризующих особенности строения ядер элементов, интенсивность возбуждающего излучения и эффективность регистрации гамма-излучения. Такой подход называется абсолютным. Однако на практике применяется относительный метод, позволяющий исключить ряд существенных погрешностей и ограничений абсолютного метода. Если одновременно с анализируемой пробой облучать точно известное количество определяемого элемента - эталон, то содержание элемента в пробе рассчитывается из простого соотношения [c.47]

Введение. Применение сильных источников излучения (терапевтическая аппаратура, кобальтовые пушки, ядерные реакторы и т. д.) и связанные с этим вопросы дозиметрии потребовали новых точных и простых в обра-ш ении дозиметров. Поскольку обычные физические методы регистрации излучения в поле очень больших мощностей дозы становятся непригодными, большое значение приобретают химические дозиметры. В принципе такой дозиметр представляет собой систему, химические или физические свойства которой при поглощении энергии излучения заметно изменяются. Так, при действии излучения речь может идти об изменении валентности, распаде или соединении, образовании окрашенных центров или о синтезе нового соединения. Химические дозиметры можно разделить на три группы. [c.395]

Физические методы позволяют установить заряд ядра и массовое число синтезированного изотопа и изучить его радиоактивные свойства. Они основаны на быстром улав-ливапип ядер — продуктов реакции, на выносе их из зоны облучения и переносе к детекторам излучения для регистрации радиоактивного распада. Эти методы неразрывно связаны с анализом закономерностей ядерных реакций. [c.460]

Книга представляет собой пособие для занятий по курсу Метод радиоактивных индикаторов в химии и содержит теоретические разделы, включающие физические и химические основы метода (радоактнвность, регистрация излучения, изотопный обмен, особенности поведения радиоактивных веществ, методы выделения, разделения и концентрирования радиоактивных изотопов) и принципы применения радиоактивных изотопов в аналитической, неорганической, физической и органической химии. Изложение иллюстрировано большим числом задач с подробными решениями. [c.2]

В ядерно-физических методах количественного детектирования в ТСХ используют счетные методы регистрации процессов радиоактивного распада, т. е. методы, основанные на измерении числа ядерных частиц или квантов, испускаемых радиоактивным препаратом в единицу времени. Для обнаружения ионизирующего излучения используют ионизационные и сцинтилляционные детекторы, а также аутографические методы. [c.118]

Методы приготовления обргкзцов. Суш,ествует огромное количество методов приготовления твердых образцов для измерения радиоактивности. Выбор того или иного метода зависит от способа регистрации излучения, обш,ей и удельной активности веш ества, физических и химических свойств радиоактивного элемента, толш ины и степени однородности образца, предназначенного для измерений, необходимости количественного или полуколичественного переноса вещества и т. п. [c.408]

В 30-е годы сотрудниками А. Г. Гурвича Г. М. Франком и С. Ф. Родионовым и одновременно В. Раевским [Ilaiewsky, 1931] в Германии предприняты первые попытки физической регистрации излучения биологических объектов с помощью видоизмененного счетника Гейгера —- Мюллера. В. Раевский оценивал интенсивность излучения корешков лука в области 265 нм приблизительно в 100—200 квантов [Гурвич А. Г., Гурвич А. Д., 1945 Fisher, 1979]. Г. М. Франк и С. Ф. Родионов на аналогичном приборе регистрировали до 10 УФ-квантов электромагнитного излучения работающей мышцы. Эти результаты подтверждены и позднее в период бурного развития физических методов измерения [Троицкий и др., 1961 Владимиров и др., 1964 Конев, 1965]. [c.10]

К ядерно-физическим методам относится и ядерная гамма-резонансная спектроскопия (ЯГР), или, как ее чаще называют, мёссбауэровская. Эффект Мёссбауэра, открытый в 1958 г., заключается в резонансной флуоресценции (излучение, поглощение и рассеивание) гамма-квантов без отдачи, другими словами, без расхода части энергии на отдачу ядра, излучающего или поглощающего гамма-квант. Это воз.можно, когда ядро закреплено в кристаллической решетке, в этом случае появляется возможность восприятия импульса отдачи всей решеткой, а не отдельным ядром. Создаются условия для регистрации резонансной флуоресценции, очень чувствительной к химической природе ядер-излучателей или поглотителей гамма-квантов. [c.79]

Преимуществом метода ЭПР является возможность идентифицировать свободные радикалы и определять их концентрацию. Однако по чувствительности он уступает другому физическому методу —хемилюминесценции, который основан на регистрации свечения, сопровождающего химические реакции. Первые указания на существование хемилюминесценции появились в работах А. Г. Гурвича (1934), в которых он сообщал об обнаружении им УФ-излучения, испускаемого растительными и животными клетками. В 1954 г. итальянские ученые Коли и Фачини измерили сверхслабое свечение живых проростков разных растений. Затем Ю. А. Владимиров и Ф. Ф. Литвин (1959) и Б. Н. Тарусов, А. И. Журавлев и А. И. Поливода (1961) изучали сверхслабое свечение различных животных и растительных объектов, применив в качестве особо чувствительного прибора счетчик фотонов, созданный на основе фотоумножителя, охлажденного жидким азотом. Н. М. Эмануэлем, В. Я. Шляпинтохом, Р. Ф. Васильевым и О. Н. Карпухиным была выяснена схема цепных свободнорадикальных реакций перекисного окисления углеводородов, сопровождающихся хемилюминесценцией. В дальнейшем было показано, что в биологических системах за испускание квантов хемилюминесценции ответственна реакция рекомбинации перекисных свободных радикалов липидов КОг (реакция 6 на рис. 10). [c.48]

Мы остановились довольно подробно на изложении результатов, полученных со счетчиками фотонов, желая подчерьсЕгуть, насколько однозначно вопрос о регистрации митогенетического излучения физическим методом был решен уже ряд лет тому назад. Этими исследованиями был также определен и порядок интенсивности излучения, оцениваемый большинством авторов в несколько тысяч фотонов с квадратного сантиметра излучающей поверхности в 1 сек. [c.230]

Задача, стоящая в настоящее время, отличается от предыдущей фазы работы дальнейшее накопление фактов, показывающих возможность применения физического приемника излучеьжя, является уже не самоцелью, а связано с разработкой метода регистрации, которым можно было бы пользоваться параллельно с методом биодетекции излучения. [c.230]

ФОТОГРАФИЯ — получение на светочувствительных материалах изображений предметов живой и неживой природы, используют также для регистрации различного излучения при физических, химических и других процессах. Открытие Ф. относят к 1839 г., когда Л. Дагерр опубликовал технически разработанный процесс получения изображения при помощи галогенидов серебра, называемый дагерротипией. Дагерротипию заменил более совершенный коллоидный процесс, недостатком которого были невысокая чувствительность и необходимость изготовлять светочувствительный слой перед каждой съемкой. Широкое развитие Ф. получила после изобретения в 70-х гг. XIX в. промышленного способа изготовления светочувствительных бромосеребряных желатиновых слоев и, немного позже, гибкой основы для них — фото- и кинопленки. Существенное влияние на развитие Ф. оказало открытие методов повышения чувствительности фотоматериалов, которая по сравнению с чувствительностью первых пластинок Дагерра увеличилась в 5 10 раз. Современные ( оматериа-лы имеют сложное строение и содержат в желатиновом слое, кроме галогенидов [c.267]

Как указывалось выше (см. разд. 11.6.3), одним из путей потери энергии электронного возбуждения является колебательная релаксация. Этот процесс сопровождается выделением теплоты и лежит в основе калориметрических методов анализа. Калориметрическими методами получают информацию о составе и свойствах анализируемого образца на основе регистрации поглощенного в нем излучения по изменениям физических и (или) термодинамических параметров. Калориметрические методы основаны на достаточно сложных последовательных процессах, взаимосвязь которых показана на схеме (см. стр 324—325). Несмотря на сходство этих процессов в газах и конденсированных средах, между ними имеются и некоторые различия. Так, в конденсированных средах число возможных путей преобразования поглощенной энергии больше, а взаимосвязь между ними более шогообразна. [c.323]

К перспективным относится также рентгеноспектральный радиометрический метод — ядерно-физический недеструктивный способ определения элементного состава почвенных и растительных материалов. Метод основан на выделении и регистрации характеристического рентгеновского излучения, эмиссируемого анализируемыми элементами в результате возбуждения их радиоактивными нуклидами. Рентгеноспектральный радиометрический метод используют для определения биофильных элементов азота, углерода, а также калия, кальция, серы и хлора. На проведение одного определения затрачивается не более 1,5 мин. [c.335]

Ниже описаны приборы для измерения энергии и интенсивности радиоактивных излучений с целью определения вида и содержания радиоизотопа в веществе определенпя химического состава иерадиоактивиых веществ (методы радио изотопного разбавления, активационного анализа) исследования поведения веществ в различных физико-химических процессах методами меченых атомов определения физических и механических характеристик объектов (плотности, толщины, распределения дефектов, числа преДаметов, скорости перемещения и т. д.) дозн-метрии (определения характеристик полей излучения, дозы облучения). Их действие основано на регистрации процессов, возникающих при воздействии радиоактивного излучения на вещество (ионизация газа, жидкости, твердых веществ, возбуждение световых вспышек в сцинтилляторах, поглощение, отражение и рассеяние излучения веществом). [c.199]

Метод прикатодного слоя [3] имеет преимущество при анализе следов элементов с не слишком высоким потенциалом ионизации (<9 эВ) и при условии, что другие легкоионизируемые элементы не присутствуют в больших количествах. Мешающее действие малых количеств посторонних легкоионизируемых элементов можно ослабить использованием незначительных навесок проб (< 10 мг). В этом случае анализируемый материал (смешанный с угольным порошком) помещают в полость катода, а излучение прикатодного слоя выделяют путем подбора соответствующей экспозиции. Поскольку температура катода относительно низка, благоприятный предел обнаружения можно получить, если только определяемые примеси достаточно летучи. Хотя интенсивность циановых полос в области вблизи катода относительно низка, все же целесообразно возбуждение спектров проводить в газе или смеси газов, свободных от азота. В методе прикатодного слоя большое внимание нужно уделять точному выбору места в прикатодном слое, от которого регистрируется излучение, толщине этой области и возможности воспроизводимо ее устанавливать на оптическую ось. Эти требования легче удовлетворить при большом расстоянии между электродами (например, 10 мм). Однако следует отметить, что интенсивность спектральных линий быстро изменяется с удалением места регистрации от поверхности электрода. Это изменение зависит от потенциала ионизации элемента, скорости движения его частиц, энергии возбуждения его спектральных линий и т. д. Поэтому нужно обращать большое внимание на то, чтобы физические и химические свойства стандартных образцов и энергии возбуждения линий х п г были бы как можно ближе друг к другу. Последнее требование и требование воспроизводимой установки места регистрации в прикатодном слое никогда не могут быть удовлетворены полностью. Благодаря этому точность такого метода анализа относительно низка. [c.268]

Методы анализа, основанные целиком на физических средствах дискриминации, идентификации и количественного определения по вторнчно.му излучению облученных эле.ментов, объединяются под общим названием инструментальный активационный анализ . В свою очередь, последний довольно четко распадается на две группы. Одну из них составляют методы, связанные с регистрацией энергетического распределения определенного вида излучения их удобнее обозначить как спектрометрический инструментальный активационный анализ . Другая группа включает несколько разнородных методов, для которых введено условное название специальные методы пнструментального активационного анализа (см. гл. 8). Часть этих методов пригодна только для определения единичных элементов, а другая чаще всего используется для повышения избирательности спектрометрического метода. [c.147]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология