Диэлектрический детектор заряженных частиц. РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА. Глоссарий по физике

Диэлектрический детектор заряженных частиц. Действие Д. д. основано на способности тяжёлых ионов создавать при торможении в твёрдых диэлектриках и полупроводниках стабильные во времени зоны дефектов в узком канале вдоль трека диам. от 1-5*10^-3мкм до неск. 1-5*10^-2мкм. Зоны дефектов (треки) могут наблюдаться с помощью электронного микроскопа либо после избират. хим. травления оптич. методами. В последнем случае следы тяжёлых частиц наблюдаются как каналы либо лунки диам. от десятков до сотен мкм (измеряются с помощью оптич. систем увеличением 100-200). В качестве материала Д. д. применяют природные и синтетич. кристаллы, стёкла, высокополимерные органич. соединения.

Важное свойство Д. д.- их пороговая чувствительность к тяжёлым заряж. частицам. Д. д. используются гл. обр. для регистрации многозарядных ионов, однако на нек-рых материалах, напр. бисаллилкарбонате, возможна регистрация протонов с энергией до 7-10 МэВ и

-частиц с энергией до 70 МэВ (обычно для регистрации

-частиц применяют нитрат или ацетат целлюлозы). Для выделения более тяжёлых многозарядных ионов используются поликарбонат, лавсан, кристаллы оливина, топаза, торина и магнийстронциевое стекло. Порог регистрации поликарбоната и лавсана лежит в области макс. удельных ионизационных потерь ионов углерода, для остальных указанных материалов - в районе Ti-V. Порог выявления треков может быть ещё более повышен (в сторону больших Z и А) с помощью избират. отжига при температурах 200-600 ⁰C.

Д. д. отличаются высокой эффективностью регистрации, имеют низкий уровень фона. Они нечувствительны к свету,

-частицам,

-излучению, высокоэнергетичным малозарядным частицам. Д. д. обеспечивают возможность регистрации заряж. частиц при высоких и низких темп-pax, в химически агрессивных средах, при высоких давлениях, ударных нагрузках и в высоком вакууме .Д. д., покрытые слоем ²³⁵U, ²³⁸U, применяются для регистрации тепловых и быстрых нейтронов по осколкам деления. В состав Д. д. могут быть введены любые необходимые элементы от Li до U.

Основные применения Д. д.: регистрация факта прохождения частицы (регистрация осколков деления, измерение потоков нейтронов, дозиметрия, радиография и др ); использование высокого пространств. разрешения при исследовании деления ядер на 3 и более осколков и измерении времен жизни составных ядер методом "теней"; определение Z и А релятивистских ядер по изменению скорости травления вдоль следа.

С помощью Д. д. были идентифицированы трансурановые элементы от А=103 до А=107, открыты явления запаздывающего деления ядер из изомерных состояний, деления ядер на 3 осколка, в космических лучах обнаружены ядра тяжелее Fe.

Литература по диэлектрическим детекторам заряженных частиц

Знаете ли Вы, как разрешается парадокс Ольберса?
(Фотометрический парадокс, парадокс Ольберса - это один из парадоксов космологии, заключающийся в том, что во Вселенной, равномерно заполненной звёздами, яркость неба (в том числе ночного) должна быть примерно равна яркости солнечного диска. Это должно иметь место потому, что по любому направлению неба луч зрения рано или поздно упрется в поверхность звезды.
Иными словами парадос Ольберса заключается в том, что если Вселенная бесконечна, то черного неба мы не увидим, так как излучение дальних звезд будет суммироваться с излучением ближних, и небо должно иметь среднюю температуру фотосфер звезд. При поглощении света межзвездным веществом, оно будет разогреваться до температуры звездных фотосфер и излучать также ярко, как звезды. Однако в дело вступает явление "усталости света", открытое Эдвином Хабблом, который показал, что чем дальше от нас расположена галактика, тем больше становится красным свет ее излучения, то есть фотоны как бы "устают", отдают свою энергию межзвездной среде. На очень больших расстояниях галактики видны только в радиодиапазоне, так как их свет вовсе потерял энергию идя через бескрайние просторы Вселенной. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.