Комптона эффект первичный

До сих пор для регистрации радиоактивного излучения наиболее часто используются самогасящиеся газоразрядные счётчики ( счётчики Гейгера ), работающие в режиме тлеющего разряда. Эти детекторы изготавливаются в виде цилиндра, по оси которого расположена тонкая нить, являющаяся анодом, а стенки являются катодом (стенки выполняются либо из металлического сплава, либо из стекла, на внутреннюю поверхность которого нанесён металл или графит). При правильном выборе напряжения на аноде попадание даже одного электрона внутрь детектора вызывает лавинную ионизацию, распространяющуюся вдоль всей длины нити. Амплитуда импульса при этом не зависит от первичной ионизации. Для прекращения разряда применяются специальные добавки (гасящие добавки). Детекторы, выполненные с окошком в торцевой части, закрыты листком слюды, являются селективными для регистрации бета-излучения, так как альфа-частицы задерживаются слюдой, а эффективность регистрации гамма-излучения (которая определяется вероятностью ионизации рабочей среды счётчика вследствие фото-эффекта, комптон-эффекта или образования пары электрон-позитрон) при относительно малых энергиях невелика. При уменьшении толщины слюды будет частично регистрироваться и альфа-излучение. [c.105]

Ослабление у"излучения при прохождении через вещество вызывается фотоэффектом, комптон-эффектом и эффектом образования пар (если первичная энергия фотонов больше 1,022 Мэв). В результате этих процессов на пути фотонного излучения образуются ионы. Однако еще больше ионов образуется при последующей диссипации энергии, возникающих в результате этих процессов первичных электронов (фотоэлектронов, комптоновских электронов и пары позитрон—электрон). Если частицы (легкие или тяжелые) заряжены, на электроны оболочек атомов или молекул облучаемого вещества действует сила электрического поля этих частиц, причем, если энергия взаимодействия превышает энергию связи, может произойти отрыв электрона. Следует отметить, что взаимодействие может проходить и без образования свободного электрона при этом передаваемая облучаемому веще- [c.108]

В случае излучения с очень высокой энергией фотонов дозиметрические измерения также усложняются. Первичные электроны, возникающие в результате фотоэффекта, комптон-эффекта и процесса образования пар, имеют в этом случае весьма значительные длины пробегов даже в твердом веществе. Кроме того, что весьма существенно, образующиеся в результате всех элементарных процессов ослабления излучения электроны уносят в направлении движения первичных фотонов (т. е. в направлении вперед) с ростом Еу все большую часть энергии. Поэтому, если фотонами облучается, например, толстая плоскопараллельная пластинка, то число актов взаимодействия и связанное с ним число первичных электронов N вначале с увеличением толщины пластины возрастают. Одновременно первичные электроны, перемещающиеся в том же самом направлении, что и фотонное излучение, сами поглощаются в веществе пластины пропорционально их количеству N. При этом их число изменяется с увеличением толщины пластины с1х приближенно согласно выражению [c.113]

Образующееся вторичное излучение при комптон-эффекте лежит всегда в более длинноволновой области, чем первичное излучение. Это объясняется тем, что часть энергии исходного рентгеновского или гамма-фотонов расходуется на совершение работы выхода и сообщение электрону кинетической энергии. [c.242]

При прохождении излучения через пробу наряду с поглощением происходит его небольшое когерентное рассеяние (т. е. без изменения длины волны). Помимо этого, часть квантов рентгеновского излучения упруго рассеивается на слабо связанных электронах (эффект Комптона или некогерентное рассеяние). Вследствие потерь энергии комптоновское излучение по сравнению с первичным характеризуется большей длиной волны. [c.202]

Как уже отмечалось, в рассеянном излучении присутствуют волны с измененной длиной волны. Они возникают в результате эффекта Комптона, т. е. соударений первичных фотонов рентгеновского излучения с внешними слабосвязанными электронами атомов. Фотон при соударении с электроном отдает ему часть энергии и импульса, сообщая кинетическую энергию mv l2 (рис. 2.5). Отклоненный от первоначального направления, фотон обладает уже меньшей энергией и меньшим импульсом и имеет большую длину волны. Пренебрегая релятивистскими эффектами, запишем [c.32]

На рис. 21 видно непрерывное распределение амплитуд электрических импульсов в диапазоне от нулевых значений энергии до пика полного поглощения. Это так называемое комптоновское распределение, возникающее от непрерывного спектра комптоновских электронов. Как известно, эффект Комптона наблюдается на свободных или слабо связанных электронах. В результате этого процесса появляются рассеянный у-квант с меньшей энергией и электрон отдачи, получивший часть энергии от первичного у-кванта. Как правило, электрон отдачи полностью поглощается в кристалле. Энергия электронов отдачи распределена от нулевых значений до (е)шах [c.72]

Кроме ТОГО, при такой схеме слишком мал угол между направлением первичного излучения и измеряемой поверхностью (благодаря этому углу охватывается большая поверхность материала, чем при перпендикулярном направлении излучения), что снижает возможные пределы варьирования толщины слоев. Для устранения этого недостатка предложены измерительные схемы, позволяющие исключать при регистрации прямое излучение. При разделении прямых и рассеянных у-квантов используются различные энергии обоих излучений. Оба излучения, разделенные по величине их энергий, можно регистрировать при помощи соответствующего электронного измерительного устройства, состоящего из сцинтилляционного счетчика и одноканального анализатора (рис. 193). Благодаря соответствующему выбору положения канала в одноканальном анализаторе можно регистрировать только рассеянные кванты эффекта Комптона. Прямое излучение и большая часть квантов Комптона отделяются анализатором. При такой схеме отпадает не только необходимость экранирования прямого излучения, но и достигается достаточно высокая точность измерения при относительно малых значениях активностей, так как подбираются наиболее благоприятные значения геометрического коэффициента. Лучше всего работать при значении угла рассеяния 180° (наибольшая разница энергий). Положение канала, соответствующее энергии квантов, рассеянных при 180°, можно подсчитать по формуле. [c.408]

Расщепление жесткими излучениями (см. обзоры [10]). В качестве источника излучения используют обычно Со, излучающий у-лучи с энергией 1,17 и 1,32 МэВ (1 электронвольт = = 23,06 ккал/моль). В облучаемой среде в результате эффекта Комптона возникают богатые энергией электроны, которые в свою очередь создают вторичные электроны разной энергии и длины пробега. Первичные и вторичные электроны по схеме (9.2) образуют ионы и радикалы, сольватированные электроны и электронно-возбужденные молекулы. Один 7-квант может вызвать более 10 ионизаций. В принципе те же процессы идут в масс-спектрометре, таким путем они проще всего поддаются исследованию изучаемое вещество испаряют в глубоком вакууме и бомбардируют ионами с энергией 15—75 эВ (300—1500 ккал/моль) при этом идут реакции типа [c.587]

Коэффициент поглощения состоит из трех слагаемых, х, а и г, определяемых, соответственно фотоэффектом, эффектом Комптона и явлением образования пар. Энергии квантов, приведенные в табл.1, изменяются в пределах от 87 до 2620 кэв. В случае легких элементов (из которых в основном состоят естественные объекты биологического происхождения) поглощение излучения с энергиями от 2П0 до 2000 кэв, обусловленное фотоэффектом и образованием пар ничтожно по сравнению с поглощением вследствие эффекта Комптона. Фотоэффект имеет меньшее значение, чем эффект Комптона, даже для диапазона энергий характеристического рентгеновского излучения, испускаемого изотопами семейства тория поскольку вклад подобного излучения в общую величину суммарной дозы, обусловленной распадом этих изотопов, оказывается значительно меньше 1%, то во всех наших рассуждениях поглощением такого типа можно смело пренебречь. Сечение образования пар достигает измеримых величин только для максимальной энергии f-квантов Th ", равной 2,62 Мэе. При таких энергиях тс равно 0,04 а. Принимая это во внимание, мы получим в результате расчета мощность дозы, создаваемой излучением тория и продуктов его распада, которая только на несколько десятых процента ниже мощности дозы, которую мы получили бы, учитывая только комптоновское поглощение. То обстоятельство, что мы можем спокойно пренебречь всеми другими эффектами, кроме комптоновского рассеяния и поглощения, позволяет выражать первичную ионизацию через один параметр, связанный с местом наблюдения, а именно через s. Это допустимо, поскольку можно пренебречь энергией связи электронов, взаимодействующих с квантом отсюда следует, что сечение комптоновского взаимодействия прямо пропорционально числу электронов, приходящихся на 1 сж вещества. Тогда коэффициенты и в соотношении (8) можно записать следующим образом [c.16]

Эффект Комптона можно рассматривать как результат упругого соударения кванта излучения со свободным электроном (рис. 1-2, Б). При этом квант отдает электрону не всю энергию, а лишь некоторую ее часть, причем сам он продолжает движение в качестве рассеянного кванта в новом направлении и с меньшей энергией. В отличие от фотоэлектрона комптон-электрон (его еще называют электроном отдачи) приобретает не всю энергию первичного кванта. [c.21]