Постановка задачи.



Принцип работы детектора альфа-частиц состоит в следующем. Альфа-частица 

попадая во входное окно детектора, выполненое из специального 

сцинтиллирующего материала вызывает вспышку света, которая затем с 

помощью фотоумножителя (ФЭУ) преобразуется в электрический импульс 

и усиливается. Для идеального детектора предполагается, что одна 

попавшая от источника альфа-частица формирует один импульс. Для реального 

прибора число электрических импульсов не совсем соответствуют числу 

попавших частиц. Причину этого дают, в основном, два фактора. 

Первый - разные частицы, в зависимости от угла и места попадания 

формируют вспышки разной интенсивности и слабые из них могут быть 

не зафиксированы. Второй - формирование ложных электрических импульсов 

в ФЭУ, то есть собственных шумов детектора (так называемый темновой ток ФЭУ), 

которые не связаны со вспышками. В зависимости от режима работы 

детектора, который во многом определяется напряжением питания ФЭУ, 

эти два фактора имеют разную степень влияния. При малых напряжениях 

усиление ФЭУ мало и электрические сигналы не формируются или очень слабы. 

При слишком больших напряжениях возрастает число ложных импульсов. 

Поэтому для выбора оптималного режима работы детектора снимается 

счетная характеристика, имеющая пологий участок - плато (см. описание 

лабоатоной работы). Режим при напряжении, соответствующем средней 

точке этого участка, считается оптимальным.



Было бы интересным более подробно исследовать эту характеристику 

и постараться дать ответ: как зависит степень влияния перечисленных 

факторов от напряжения питания ФЭУ. Для этого кажется разумным снять 

две счетные характеристики: с источником альфа-частиц и без него. 

В последнем случае, очевидно, характеристика будет обусловлена только 

собственными шумами. В первом случае присутствуют сразу два фактора - 

рост чуствительности одновременно с увеличением шумов. Вычтя шумы, 

которые мало зависят от наличия источника, можно проследить за 

изменением чувствительности. Следует подчеркнуть, что полученная 

зависимость есть интегральная чувствительность счетчика, включая 

сцинтиллятор, ФЭУ и пороговый дискриминатор.



При снятии счетной характеристики нужно учесть, что среднее от числа 

отсчетов импульсов при данном напряжении является случайной 

величиной с разбросом, уменьшающимся с увеличением интервала 

времени счета. Поэтому, интервал счета нужно обосновано выбрать 

таким, чтобы ошибка в определении среднего имела разумную величину 

(не более 5-10%). Такую же погрешность будет иметь и полученные Вами 

счетные характеристики. Диапазон напряжений следует выбрать такой, 

чтобы в нем были ярко выражены как отсутствие усиления (при малых 

напряжениях) так и значительные шумы (крутой подьем при больших 

напряжениях).