Одноэлектронный невозмущающий детектор

Я разрабатываю эксперимент, в котором мне нужно вызвать высвобождение электрона радиоактивным источником (Sr-90).

Самый простой способ сделать это — использовать тонкий сцинтиллятор сразу после коллиматора источника. Проблема в том, что это будет мешать электронной частице, вызывая многократное рассеяние.

Знаете ли вы лучший способ обнаружить присутствие одного релятивистского (E=200 КэВ гамма=0,38) электрона, не мешая ему?

Мы строим небольшую камеру для измерения дрейфовых свойств электронов в различных газовых смесях. Камера аналогична описанной в (http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0168900298013886). Я хотел бы использовать установку для измерения выхода первичной ионизации электрона в смеси. Идея состоит в том, чтобы поместить коллимированный источник Sr90 в газовый объем, рядом с первой пластиной. Бета-электрон движется в точке с к дрейфовой трубке, ионизируя газ. Электрическое поле дрейфует ионизированные электроны к дрейфовой трубке, где они собираются и подсчитываются. Триггер обеспечивается сцинтиллятором вблизи точки выхода электрона из камеры (после трубки дрейфа) в месте совпадения с трубкой. Дрейфовая трубка несколько шумит, поэтому я хотел бы иметь другой сигнал запуска, желательно рядом с коллиматором источника.

Одна из возможных идей состоит в том, чтобы попытаться обнаружить мимолетное магнитное поле, создаваемое движением электрона. Магнитное поле создается движущейся частицей с зарядом e на расстоянии r = 1 мм от пертикула: B = -mu_0 * e / (4 * pi) * gamma *c / (r^2) = -0.0018 nano TeslaЕсли бы я использовал квадратную катушку со стороной l = 1 см, поток поля B в катушке был бы flux = l*B.integral(r,r_0,r_0+l) fem = flux / dt < 0.55 micro Voltс использованием dt = l /c (это слишком мало, но это просто для получения верхнего значения). С 100 петлями и усилителем я мог видеть это на моем осциллографе...
для чего вы хотите использовать электрон после того, как обнаружите его? многократное рассеяние можно исправить. Вы хотите измерить импульс? В вакууме электрон, пересекающий магнитное поле, поворачивается, и его импульс измеряется отклонением.
Конечная точка этого распада 546  кэВ , что довольно мало и убивает множество обычных методов. @ Вопрос Анны становится очень важным, поскольку детекторную систему нельзя разработать, не зная, чего вы хотите достичь.
Спасибо за отзыв, дополнил вопрос описанием эксперимента. Как видите я хочу измерить не импульс электрона, а удельную ионизацию в газе

Ответы (1)

Вы уже собрали инструмент? Если нет, у меня был мозговой штурм, который мог бы решить проблему.

Соображения

Ваша самая большая трудность здесь заключается в том, что при этих энергиях электроны будут разбегаться менее чем за 10  г/см 2 (см. PDB ), а это значит, что ставить массивный фронтальный детектор — это плохо.

  • Черенков отсутствует, ваши электроны слишком медленные.
  • То же самое и для обычных детекторов переходного излучения (я не очень хорошо знаком с ними и не могу сказать, есть ли варианты с низкой энергией, которые будут работать).
  • Сцинтилляционные счетчики стали намного лучше, чем раньше, и вам больше не нужен сантиметр пластикового сцинтиллятора: достаточно пары миллиметров. Но вы должны сделать их светонепроницаемыми, чтобы даже в этом случае у вас было значительное отставание.
  • Твердотельные детекторы могут работать, но, как правило, дороги, если вам не нужна большая масса.

Поэтому я начал думать о детекторах газа. В конце концов, у вас уже будет контейнер, и вы можете позволить себе немного больший объем газа.

Возможность

Вы можете построить несколько простых сенсорных проводов на передней (входной) стороне устройства и запускать по ним. Разумеется, вы должны экранировать тестовый детектор от поля, связанного с триггерными проводами; плоскость заземленного провода сделает это. Поскольку вы используете их только для запуска, вы можете сделать их маленькими и запускать их с полным насыщением, как счетчик Гейгера, если хотите. Используйте небольшой интервал, чтобы уменьшить задержку. Используйте две плоскости для меньшего количества ложных срабатываний за счет некоторой эффективности.

Что вы не можете исправить

Если у вас нет доступа к глубоко подземной лаборатории, у вас будут проблемы с космическим фоном. Верхний и боковой массив годоскопов в качестве вето — обычное аппаратное решение. Или вы можете взять космические данные в отсутствие источника и вычесть их за счет увеличения времени работы.

Большое спасибо, мы изучаем тонкопленочные сцинтилляторы (400 нм) и вариант дрейфовой трубки из майлара.
Одноэлектронный невозмущающий детектор
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v