Физические основы получения атомной энергии | страница 29
Обнаружение отдельных ионизирующих частиц по световым вспышкам — сцинтилляциям, регистрируемым глазом, используется в ядерной физике давно. Этим методом пользовался Резерфорд, установивший существование в атоме ядра. Этим методом было установлено, что 1 г радия испускает каждую секунду 37 млрд. альфа-частиц.
В настоящее время метод сцинтилляций, возрожденный на новой технической основе, используют в так называемых сцинтилляционных, или люминесцентных, счетчиках. В таком счетчике сцинтилляции, возникающие в люминесцирующем экране или кристалле, регистрируются не глазом, а весьма чувствительным к свету прибором — фотоэлектронным умножителем, изобретенным в 1930 г. советским инженером Л. А. Кубецким. Фотоэлектронный умножитель (кратко фотоумножитель) — это прибор в виде небольшого цилиндрического баллона из стекла, заключающего в себе фотоэлемент с фотокатодом и ряд электродов — эмиттеров, образующих собственно электронный умножитель.
Вспышка света (сцинтилляция) вызывает в фотоэлементе слабый импульс электрического тока, который затем усиливается в умножителе. Для усиления тока пользуются тем обстоятельством, что каждый электрон, испущенный фотокатодом, ударяясь о поверхность ближайшего электрода-эмиттера, выбивает из него при соответствующих условиях до десяти новых (вторичных) электронов. На эмиттере происходит таким образом «умножение» числа электронов и соответственно усиление тока. Это умножение многократно повторяется благодаря тому, что поток электронов с первого эмиттера направляется на второй эмиттер, затем на третий, четвертый и т. д. В результате слабый ток, первоначально вызванный сцинтилляциями в фотоэлементе, усиливается в несколько миллионов раз. После такого усиления импульсы тока можно уже регистрировать с помощью микроамперметра или какого-либо другого прибора подобно тому, как это делается в схемах с газовыми счетчиками. Простейшая блок-схема сцинтилляционного счетчика приведена на рис. 16.
