Излучение комптоновское

Существуют также и другие взаимодействия и эффекты, способные влиять на форму получаемого 7-спектра. Из-за совпадающего детектирования двух или более 7-квантов из каскада распадов, приводящего к импульсу с амплитудой, которая соответствует сумме энергий квантов, наблюдаются дополнительные пики, так называемые суммарные пики. Тормозное излучение с непрерывным распределением образуется в процессе торможения /3-частиц и электронов конверсии как в детекторе, так и в окружающем материале. Тормозное излучение может значительно увеличить фон в низкоэнергетической области спектра. Образование тормозного излучения вне детектора можно эффективно уменьшить за счет использования окружающих материалов с низким Z. 7-Излучение комптоновского рассеяния в окружающих детектор материалах образует так называемый пик обратного рассеяния. [c.111]

Вторая комбинация размерности длины — комптоновская длина волны. Она названа в честь американского физика Артура Комптона, открывшего эффект, непосредственно продемонстрировавший корпускулярную природу фотона. Эффект Комптона заключается в изменении длины волны рентгеновского излучения при рассеянии его электронами. Рассмотрение законов сохранения показывает, что энергия и импульс электрона и фотона при этом перераспределяются. Изменение энергии фотона означает изменение его частоты ш. Поскольку частота фотона и его длина волны Л жестко связаны соотношением 27г/Л = ш/с, изменение ио влечет за собой изменение Л. Величина Лк как раз и есть мера изменения длины волны рентгеновского излучения. Комптоновскую длину можно отождествить с размером электрона, так как при попытке локализовать электрон в области с линейными размерами, меньшими Лк, согласно соотношениям неопределенности Гейзенберга, неопределенность его импульса достигнет тс, а энергии — тс , что достаточно для рождения пар частица-античастица [c.276]

Для более точных измерений газосодержания применяют методы, основанные на измерении степени поглощения рентгеновского или гамма-излучения, комптоновском рассеянии электромагнитного излучения (обычно используются гамма-лучи) или рассеянии быстрых нейтронов. Абсорбционные методы широко применяют для исследования гидродинамики аппаратов химической технологии. Их преимущества — точность и простота, а недостаток— использование ионизирующих излучений. При измерении абсорбции рентгеновских лучей на различных уровнях можно вычислить наряду с газосодержаниями скорость скольжения фаз и . Краткая характеристика других методов измерения газосодержания приведена в табл. 7.1. Из них наиболее широко применяют методы манометрический, с использованием трубки Пито—Прандтля и акустические. [c.160]

Для фотонного излучения с энергиями частиц более 1 МэВ, т.е. при энергии большей, чем энергия связи атомных электронов с ядром, наблюдается комптоновский эффект. В этом процессе фотоны как бы упруго сталкиваются со свободными или слабо связанными электронами, передавая им часть своей энергии и импульса. Изменение длины волны фотона при рассеянии на угол О равно [c.44]

Входящая в уравнение (1..39) величина к/т с имеет размерность длИ ны, она равна 0,0242 А ее часто называют комптоновской длиной волны электрона — это длина волны излучения, для которого масса фО тона равна массе электрона. Исследования показали, что уравнение [c.24]

Ослабление потока у-квантов точно отвечает экспоненциальной зависимости [формулы (14) и (17)]. Коэффициент ослабления у-излучения является суммой коэффициентов ослабления вследствие фотоэффекта, комптоновского рассеяния и образования пар. [c.324]

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]

Кванты рентгеновского излучения обладают меньшей энергией, чем 7-кванты. Основные процессы, происходящие при взаимодействии рентгеновского излучения с веществом, — фотоэффект и комптоновский эффект. Массовый коэффициент поглощения резко возрастает с увеличением заряда) ядра атома элемента (вероятность фотоэффекта пропорциональна 2 ), т. е. анализ следует проводить в области таких энергий рентгеновского излучения, в которой наблюдается значительное различие коэффициентов погло- [c.322]

Еще одной технической характеристикой детектора, приводимой в спецификации, является отношение интенсивностей пик/излучение Комптона . Оно соответствует отношению высоты пика °Со при 1332 кэВ к среднему значению комптоновского плато между 1040 и 1096 кэВ. Величина отношения пик/излучение Комптона зависит главным образом от энергетического разрешения. Чем выше это отношение, тем лучше детектор. [c.112]

Фон, составляемый комптоновским континуумом и иногда также тормозным излучением в 7-спектрах сложной смеси радионуклидов, образующихся обычно при облучении реальных проб, может значительно ограничить применимость 7-спектрометрии для прямого инструментального активационного анализа. Основной вклад в фон обычно вносят радионуклиды с высокой активностью, получаемые из основы пробы или иногда из одной или нескольких главных примесей. Малые пики индикаторного радионуклида с низкой активностью невозможно статистически отличить от флуктуаций высокого фона. Таким образом, фон может радикально ухудшить пределы обнаружения. По этим причинам радиохимическое разделение часто бывает неизбежным. Радиохимическое разделение необходимо всегда в том случае, если индикаторный радионуклид является чистым /3-излучателем. [c.115]

Рассеяние рентгеновского и 7-излучения происходит в двух формах классическое (когерентное) и комптоновское (некогерентное), которые характеризуются линейным коэффициентом ослабления за счет рассеяния цр. [c.294]

В результате рассеяния рентгеновского и у-излуче-ний в контролируемом изделии вторичные электроны и кванты, образованные в процессе фотоэлектрического взаимодействия (фотоэффекта) и комптоновского рассеяния, в значительной мере отклоняются от направления первичного пучка излучения, что ухудшает выявляемость дефектов. При использовании ускорителей образующиеся в изделии пары электрон - позитрон существенно меньше отклоняются от направления пучка излучения. Такое рассеянное излучение способствует образованию скрытого изображения и незначительно ухудшает чувствительность. [c.57]

Томография с использованием рассеянного излучения. Интенсивность комптоновского рассеяния является линейной функцией атомного номера среды рассеяния, и поэтому получение изображений с использованием комптон-эффекта возможно для многих материалов. Существует сложная взаимосвязь между мощностью источника излучения, размерами детектора, геометрией контроля и объемом дефектов, регистрируемых [c.100]

Рис. 12. Система радиационного контроля с детектированием комптоновского рассеянного излучения

Метод двух трех) энергий непосредственно базируется на современной теории и аналитическом описании взаимодействия рентгеновского излучения с веществом в диапазоне энергий. При контроле в области до 1,022 МэВ (метод двух энергий) отдельно учитывается вклад фотоэлектрического поглощения и комптоновского рассеяния. [c.132]

Принципиальные возможности применения методов комптоновской томографии для контроля различных материалов и изделий определяются максимальной толщиной поверхностного слоя, из которого еще возможен выход рассеянных квантов. Проникающая способность первичного излучения практически не ограничивает диапазон контролируемых толщин. Офаничения связаны в основном с малой энергией рассеянных в заднее полупространство квантов. [c.167]

Рис. 2.4. Виды взаимодействия у-излучения с веществом а) фотоэффект б) комптоновское рассеяние в) образование электрон-позитронной пары

Относительный вклад каждого из трех рассмотренных процессов в ослабление у-излучения изменяется в зависимости от энергии у-квантов (рис. 2.5) и атомного номера вещества-поглотителя. С ростом энергии у-квантов вероятность фотоэффекта резко уменьшается вероятность комптоновского рассеяния падает медленнее, чем при фотоэффекте вероятность образования пар растет, начиная с энергии у-излучения 1,02 МэВ. С ростом атомного номера 2 вещества-поглотителя вероятность фотоэффекта возрастает пропорционально комптон-эффекта — пропорционально 2, эффекта образования пар — пропорционально 2 . [c.17]

В то время как заряженные частицы, проходя через вещество, постепенно замедляются, фотоны или по1 ло-щаются, или рассеиваются атомами и свободными электронами среды в результате фото- или комптоновского взаимодействий и эффекта образования электрон-позитронной пары. Последний процесс возможен при достаточно больших (> 2тУ) энергиях у-квантов. При этом происходит не только ослабление излучения, но и перераспределение его в различных энергетических группах. [c.66]

Эффективность детектора фотонного излучения зависит от материала, из которого сделан счетчик, толщины стенок и энергии фотонов. Это связано со сложным характером взаимодействия у-излучения с веществом (фотоэффект, комптоновское рассеяние и образование пары, сечения которых зависят не только от энергии у-квантов, но и от атомного номера элемента 2). При изменении энергии у-излучения мощность экспозиционной дозы, измеренная в воздухе, пропорциональна ионизации в полости камеры и зависит от материала стенок камеры. [c.110]

Например, для мягкого излучения с длиной волны 1А (0,0124 Мэе) длина волны комптоновского излучения под прямым углом к падающему пучку (ф = 90°) отличается от длины [c.33]

Существенным усовершенствованием у-спектральных методов определения количества радиоизотопов является применение спектрометров полного поглощения у-излучения, что достигается использованием кристалла больших размеров. Применение больших кристаллов с эквивалентным диаметром более 10 см в несколько раз снижает комптоновский фон и увеличивает общую эффективность счета. [c.17]

Чтобы определить влияние излучения на материал следует знать, с помощью какого процесса поглощается этим материалом Излучение. Существуют три способа поглощения 7-излучения 1) фотоэлектрический — 7-фотон полностью поглощается атомом при одновременной эмиссии из него электрона 2) комптоновское рассеяние — 7 фотон вступает во взаимодействие с атомом, выбивает электрон и отклоняется со своего пути в виде 7-фотона с меньшей энергией 3) парное рождение частиц — 7-фотон уничтожается вблизи атома с образованием пары легких частиц электрона и позитрона. При 7-излучении преобладает комптоновское рассеяние (рис. 4.1), [c.156]

Форма и интенсивность комптоновского распределения зависят от энергии регистрируемого у-излучения, размеров кристалла, наличия коллиматора и т. д. При <150 кэв комптоновское распределение мало вследствие значительного преобладания сечения фотоэффекта над сечением комптоновского рассеяния и большого вклада многократного рассеяния. С ростом энергии у-квантов возрастает величина комптоновского распределения. На рис. 45 приведены нормированные спектры некоторых у-излучателей различной энергии. Как видно, комптоновское распределение мало для Се (Е., = 145 кэв) и оказывается уже значительным для = 1,12 Мэе). Очевидно, что комптоновское распределение от жесткого у-излучения будет фоном для более мягкого у-излучения, и поэтому оно нежелательно, [c.227]

Пики вылета в амплитудных спектрах обусловлены неполным поглощением в детекторе собственной рентгеновской флуоресценции, возбуждаемой регистрируемым излучением. Комптоновский континиум возникает вследствие вылета из детекторов квантов некогерентного рассеянного излучения. Наличие хвоста в области малых энергий может быть обусловлено как присутствием в объеме детектора областей с неполным сбором носете-лей, так и вылетом из детектора части фото- и Оже-электронов. Обычно суммарная высота пиков помех не превышает 1 % от высоты основного пика. [c.18]

Для определения очень легких элементов целесообразно использовать комптоновское рассеяние. Как было показано в разд. 5.2.2.1, диффузно рассеянное излучение состоит из двух частей — когерентно и некогерентно 5ассеянного, причем длины волн в процессе рассеяния немного возрастают. Три определении легких элементов используют тот факт, что оба вида излучения рассеяния по-разному зависят от атомного номера элемента. Так, соотношение интенсивностей /коь/АпкоН рассеянных пробой характеристических рентгеновских линий материала трубки пропорционально соотношению С и Н в веществе пробы 122]. [c.217]

Ослабление у-излучения при прохождении его через вещество определяется в основном тремя процессами фотоэффектом, комптоновским эффектом и эффектом образования пар [8]. При фотоэффекте у-квант передает всю свою энергию одному из электронов атомной оболочки (рис. 6.1). Кинетическая энергия возбужденного электрона равна разности энергий у-кванта и энергии связи Р электрона в атоме. При комптоновском эффекте у-квант передает свободному электрону лишь часть своей энергии и при этом изменяет направление собственного движения. Энергия комптоновского электрона равна разности энергий падающих и рассеянных фотонов. При образовании пар у-квант превращается вблизи атомного ядра в позитрон и электрон в соответствии с законом эквивалентности массы и энергии. Этот процесс наблюдается только для у-квантов, обладзющих энергией болеё 1,01 МэВ. [c.305]

Поглощение у-излучения (с энергией 0,5—3 МэВ) веществом, содержащим элементы с небольшим или средним порядковым номером, определяется в основном комптоновским эффектом. Фотоэффект проявляется только для фотонов с небольшой энергией, и он сильнее для абсорбентов, содержащих элементы с высоким порядковым номером. В ослаблении у-излучения процесс образования пар также играет второстепенную роль. При взаимодействии у-излучения с веществом образуются быстрые вторичные электроны и позитроны. Вторичные частицы вызывают ионизацию вещества, что отчасти используют для обнаружения у-излучения. Аналогично ослабленик> [c.306]

Исследователи [16, 17] показали возможность опр еделения состава золы по соотношению пиков когерентного и комптоновского рассеянного углем 7-излучени . В работе [18] проанализировано применение -раз.пи -г-ных методов для измерения элементов в углях. В США создан портативный прибор анализа негорючих вешес/в в угольной пыли [19]. Обратно рассеянное пылью 7-и -лучение от "Ат регистрируется С(1 — ТЬдетекторо м в течение 25 с, определяется зольность пыли. Геоме -рия измерений оптимизирована на нулевую чувств1 1-тельность к плотности. Аналогичный датчик описан в работе [20]. [c.35]

Различнрле случаи применения золомеров в промышленности и обогащении угля описывают авторы [22]. Возможности использования интегральной и селективной регистрации рассеянного 7-излучения для непрерывного измерения качества угля на конвейере встречаем, например, в работе [23]. Приборы ФРГ д я измерения зольности в потоке описаны в [24], а Японии— в [25]. Проблемам точности ее измерения пЬ-священа работа [26]. Скоростной метод измер н[(я кокса по комптоновскому рассеянию у-излуч игЫ представляют авторы [27], а при использовании нрзкЬ-энергетического излучения [28]. Влияние неоднородности угля на результаты измерения зольности описайо в работе [29]. [c.35]

При этих условиях обедненная зона проявляет превосходные свойства для детектирования 7-излучения. Когда 7-квант попадает в обедненную зону, может образоваться первичный электрон за счет фотоэффекта, комптоновского рассеяния или образования электронной пары (более подробно см. ниже в разделе Гамма-спектры ). В свою очередь, каждый первичный электрон при прохождении обедненной зоны создает пары электрон-дырка, которые будут выводиться из обедненной зоны электрическим полем, вызывая образование основного электрического сигнала. Необходимые в 7-спектрометрии большие чувствительные объемы получают при использовании детекторов с коаксиальной геометрией, производимых в основном в коаксиальной конфигурации с закрытыми концами, как показано на рис. 8.4-5. В настоящее время выпускают ВЧСе-детекторы с активным объемом до 600 см , которые обеспечивают превосходную эффективность. Максимальная эффективность получена при использовании конфигурации колодца, в которой пробу размещают внутри детектора. Для слабопроникающих излучений, таких, как низкоэнергетическое 7- и рентгеновское излучение, лучше подходят детекторы с планарной конфигурацией. [c.106]

При эффекте Комптона только часть энергии падающего 7-излучения передается электрону, а оставшаяся часть рассеивается в виде 7-кванта. Распределение первоначальной энергии между электроном и фотоном рассеяния зависит от угла, под которым они испускаются. Угол рассеяния в может находиться в пределах 0-180°, а следовательно, энергия электрона может изменяться от нуля при 0 йз О до максимальной при лобовом столкновении, для которого в = 180°. Регистрация этих электронов комптоновского рассеяния приводит к широкому непрерывному фону, называемому комптоновским континуумом, который расположен от нуля до максимальной энергии комптоновского континуума на краю Комптона. В спектре нескольких 7-излучений с определенной энергией комптоновский континуум увеличивается при уменьшении энергии спектра из-за эффекта суммирования. Комптоновский континуум часто может серьезно ограничивать выполнение инструментального активационного анализа с помощью 7-спектрометрии. Комптоновский фотон рассеяния может впоследствии испытывать дальнейшие взаимодействия, т. е. фотоэлек- [c.109]

В то время как а- и Р-частицы непосредственно возбуждают и ионизируют атомы, у-излучение в основном вызывает эти эффекты после первоначального акта взаимодействия с атомами, при котором возникает заряженная частица. Это фотоэлектрическое поглощение у-квантов, комптоновское рассеяние у-квантов и образование пар. Относительная вероятность этих трех процессов взаимодействия зависит от энергии у-квантов. Пространственное распределение радиационных повреждений для а-, р- и у-излучений различно. а-Части-цы проникают на очень малые расстояния (около 35 мкм для частиц с энергией 5 МэВ) в ткани тела и оставляют за собой характерный прямой след интенсивной ионизации. Р-Частицы проникают на большую глубину (до нескольких мшшиметров для частиц с энергией 1 МэВ) и оставляют след с существенно меньшей плотностью ионизации. у-Излучение может проникнуть в тело на значительную глубину, прежде чем произойдет взаимодействие, приводящее к ионизации. Быстрые нейтроны также глубоко проникают в [c.39]

Германиевые детекторы с р—1— и-переходом. Получили очень широкое рас1фостранение для прецизионной спектрометрии у- и рентгеновского излучений благодаря высокой разрешающей способности и эффективности. Использование в спектроскопии у-излучения германиевых, а не кремниевых детекторов обусловлено тем, что из-за большего заряда ядра (32 у германия и 14 у кремния) сечение фотовзаимодействия у первого существенно больше, и поэтому мал вклад импульсов от комптоновских электронов. [c.89]

На рис. 6.3.7 показаны функции отклика Се(Ь1)-спектрометра для у-квантов с энергиями 0,662 МэВ, 1,17 МэВ и 1,33 МэВ. Крайние правые максимумы (7 и 2) амплитудных расгфеделений обусловлены полным поглощением энергии у-квантов в чувствительной области детектора. Пик полного поглощения обусловлен процессами фотоэлектрического поглощения и многократного комптоновского рассеяния с последующим поглощением, причем относительная доля последнего процесса возрастает с увеличением размера чувствительной области детектора. Для высокоэнергетических у-квантов в пик полного поглощения вносят также вклад и импульсы от полного поглощения излучения, возникающего в процессе образования электрон-позитронных пар. [c.105]

При прохождении через вещество -излучение испытывает три основных типа взаимодействия фотоэффект, комптоновское рассеяние и эффект образования элект-ронно-позитронных пар (рис. 44.24, 44.25). При фотоэффекте у Квант исчезает, передав всю свою энергию [c.960]

Взаимодействие рентгеновского излучения с веществом, как иввестно, обусловлено комптоновским рассеянием и, главным об разом, фотоэффектом. Поглощение за счет фотоэффекта происхо дит по экспоненциальному закону [c.151]

СТРУКТУРНЫЙ АНАЛИЗ - анализ структуры материала и его дефектов. Для исследования атомно-кристаллической структуры исполт,зуют дифракцию и рассеяние рентгеновских лучей (см. Рентгеноструктурный анализ), электронов (см. Электронографический анализ) и нейтронов (см. Нейтронографический анализ). Получили распространение методы анализа с использованием ориентационных эффектов при рассеянии тяжелых заряженных частиц (см. Ме-тодом ориентационных аффектов анализ), а также автоионный микроскопический анализ, в к-ром используют ионизацию атомов (или моле-ку.т) газа в неоднородном электр. поле у поверхности образца. При рассеянии потоков излучений атомами, находящимися в узлах идеальной кристаллической решетки, возникают резкие максимумы и диффузный фон вследствие комптоновского рассеяния. По положению и интенсивности максимумов определяют тип кристаллической решетки, размеры элементарной ячейки и расположение атомов в ней. Нарушения идеальности кристалла, напр, колебания атомов, наличие атомов различных хим. элементов, дислокаций, частиц новой фазы и др., изменяют положение, форму и интенсивность максимумов и вызывают дополнительное диффузное рассеяние, что дает возможность получать информацию об этих нару-шеннях. Дифракционными методалш изучают также строение веществ (напр., аморфных), пе обладающих строгой трехмерной периодичностью. Теории дифракции всех излучений имеют много общего, в то же время в них есть особенности, обусловли- [c.470]

Процессы взаимодействия 7-квантов с кристаллом Nal(Tl) имеют разное сечение в зависимости от энергии 7-излучения (рис. 46). При малых энергиях регистрируемых 7-квантов превалирующее значение имеет фотоэффект, форма линии при этом состоит из фотопика и слабого комптоновского распределения. С ростом энергии 7-квантов фотопоглощение резко уменьшается и при энергии в несколько сот килоэлектронвольт становится сравнимым с комптоновским рассеянием, которое с ростом энергии 7-квантов уменьшается значительно медленнее. Процесс образования пар имеет заметную величину только при энергии 7-квантов выше 2 Мэе. [c.229]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология