트랙 에칭 검출기
하전 된 입자가 느려지고 고체에서 멈출 때, 트랙을 따라 쌓인 에너지는 재료에 영구적 인 손상을 일으킬 수 있습니다. 세밀한 현미경 검사에서도 이러한 국소 손상의 직접적인 증거를 관찰하기는 어렵습니다. 그러나, 특정 유전체 재료에서, 손상된 트랙의 존재는 산 또는 염기 용액을 사용하여 재료 표면의 화학적 에칭 (침식)을 통해 드러날 수있다. 하전 된 입자가 과거 어느 시점에서 표면에 조사 된 경우, 각각은 표면에서 시작하여 입자의 범위와 동일한 깊이까지 연장되는 손상된 물질의 흔적을 남깁니다. 선택된 재료에서,이 트랙을 따른 화학적 에칭 속도는 손상되지 않은 표면의 에칭 속도보다 높다. 따라서, 에칭이 진행됨에 따라, 각 트랙의 위치에 피트가 형성된다. 몇 시간 안에이 구덩이는 충분히 커져 저전력 현미경으로 직접 볼 수 있습니다. 단위 면적당 이들 피트의 수의 측정은 표면이 노출 된 입자 플럭스의 측정이다.
에칭 속도가 피트를 생성하기에 충분하기 전에 트랙을 따라 손상의 최소 밀도가 존재한다. 손상 밀도는 입자의 dE / dx와 관련이 있기 때문에 가장 많이 충전 된 입자에 대해 가장 높습니다. 주어진 재료에서 구덩이가 발생하기 전에 dE / dx에 대한 특정 최소값이 필요합니다. 예를 들어, 미네랄 운모에서, 피트는 질량이 10 또는 20 원자 질량 단위 이상인 활기찬 중이온에서만 관찰된다. 많은 일반적인 플라스틱 재료는보다 민감하며 헬륨 (알파 입자)과 같은 저 질량 이온에 대한 식각 피트를 개발할 것입니다. 셀룰로오스 질산염과 같은 일부 민감한 플라스틱은 양성자에 대해서도 구덩이가 생겨 무거운 하전 입자의 손상이 가장 적습니다. 고속 전자의 낮은 dE / dx 트랙을위한 피트를 생성하는 물질은 발견되지 않았습니다. 이러한 임계 값 거동은 이러한 검출기가 베타 입자 및 감마선에 완전히 영향을받지 않도록합니다. 이 내성은보다 강렬한 배경의 감마선의 존재하에 무거운 하전 입자의 약한 플럭스가 등록되어야하는 일부 응용에서 이용 될 수있다. 예를 들어, 라돈 가스의 부패에 의해 생성 된 알파 입자 및 그것의 도터 제품의 많은 환경 측정은 플라스틱 트랙 에칭 필름을 사용하여 이루어진다. 전 방향 감마선의 배경은 이러한 상황에서 다른 많은 유형의 검출기의 반응을 지배합니다. 일부 재료에서는 데미지 트랙이 무기한으로 재료에 남아있는 것으로 나타 났으며, 노출 후 몇 년 동안 구덩이가 에칭 될 수있다. 그러나 에칭 특성은 빛과 고온에 노출 될 경우 잠재적으로 영향을 받으므로 손상 트랙의 페이딩을 방지하기 위해 노출 된 샘플을 장기간 보관할 때는주의를 기울여야합니다.
적절한 광학 분석 소프트웨어를 갖춘 컴퓨터에 연결된 현미경 스테이지를 사용하여 에칭 피트 밀도를 측정하기위한 자동화 된 방법이 개발되었습니다. 이 시스템은 샘플 표면의 흠집과 같은 "아티팩트"에 대해 어느 정도의 구별이 가능하며 단위 면적당 트랙 수를 상당히 정확하게 측정 할 수 있습니다. 다른 기술은 비교적 얇은 플라스틱 필름을 포함하는데, 여기서 트랙은 필름을 통해 완전히 에칭되어 작은 구멍을 형성한다. 이 구멍은 필름을 한 세트의 고전압 전극 사이에 천천히 통과시키고 구멍이 지나갈 때 발생하는 전자 스파크를 계산하여 자동으로 계산됩니다.
중성자 활성화 포일
몇몇 MeV 이하의 방사선 에너지의 경우, 하전 입자 및 고속 전자는 흡수제 물질에서 핵 반응을 유도하지 않는다. 몇 MeV 이하의 에너지를 가진 감마선은 핵과의 반응을 쉽게 유도하지 못합니다. 따라서, 이러한 형태의 방사선에 의해 거의 모든 물질이 충격을받을 때, 핵은 영향을받지 않고 조사 된 물질에서 방사능이 유발되지 않는다.
일반적인 형태의 방사선 중에서 중성자는 이러한 일반적인 행동에서 제외됩니다. 그것들은 전하를 갖지 않기 때문에 저에너지의 중성자는 핵과 쉽게 상호 작용할 수 있으며 광범위한 핵 반응을 유발할 수 있습니다. 이러한 반응 중 다수는 방사성 생성물로 이어지고, 그 후에 방사성 물질을 방출하기 위해 기존 검출기를 사용하여 존재 여부를 측정 할 수 있습니다. 예를 들어, 많은 유형의 핵은 중성자를 흡수하여 방사성 핵을 생성합니다. 이 물질의 샘플이 중성자에 노출되는 동안 방사성 핵 집단이 축적됩니다. 중성자 노출에서 샘플을 제거하면 모집단이 주어진 반감기로 붕괴됩니다. 어떤 종류의 방사선은 거의 항상이 붕괴, 종종 베타 입자 또는 감마선 또는 둘 다에서 방출되며, 이는 아래에 설명 된 능동 검출 방법 중 하나를 사용하여 계산 될 수 있습니다. 유도 된 방사능 수준과 관련 될 수 있기 때문에,이 방사능 측정으로부터 샘플이 노출 된 중성자 플럭스의 강도를 추론 할 수 있습니다. 합리적으로 정확한 측정이 가능하도록 충분한 방사능을 유도하기 위해서는 비교적 강한 중성자 플럭스가 필요합니다. 따라서, 활성화 포일은 원자로, 가속기 또는 기타 중성자 중성자 주변의 중성자 필드를 측정하는 기술로 자주 사용됩니다.
은, 인듐 및 금과 같은 재료는 일반적으로 저속 중성자 측정에 사용되는 반면 철, 마그네슘 및 알루미늄은 고속 중성자 측정에 선택할 수 있습니다. 이 경우, 유도 된 활동의 반감기는 몇 분에서 며칠 사이입니다. 가능한 최대에 근접한 방사성 핵 집단을 구축하기 위해, 유도 된 방사능의 반감기는 중성자 플럭스에 노출 된 시간보다 짧아야합니다. 동시에, 반감기는 샘플이 중성자 장에서 제거 된 후에 편리하게 방사능을 계산할 수있을 정도로 길어야합니다.
