ДЕЙСТВИТЕЛЬНО ЛИ МЕТОД ЛАЗЕРНОГО УВЕЛИЧЕНИЯ СВЕТОВЫХОДА МОЖЕТ УЛУЧШИТЬ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ РАЗРЕШЕНИЕ СЦИНТИЛЛЯЦИОННОГО ДЕТЕКТОРА?

ЖУРНАЛ:


ЯДЕРНАЯ ФИЗИКА И ИНЖИНИРИНГ
Издательство: МАИК "Наука/Интерпериодика" (Москва)
ISSN: 2079-5629

АННОТАЦИЯ:


В [1], был предложен метод увеличения световыхода из кристалла сцинтилляционного детектора путем облучения его лазерным излучением. Идея метода заключается в следующем. Трехвалентный редкоземельный ион RE3 , являющийся центром активации в сцинтилляторе, захватывая электрон, образованный регистрируемой частицей, превращается в двухвалентный редкоземельный ион RE2 . Лазерное излучение переводит редкоземельный ион RE2 в возбужденное состояние, при каскадном переходе из которого в основное состояние излучается фотон в области спектральной чувствительности фотодетектора. Редкоземельные ионы RE2 могут неоднократно возбуждаться лазерным излучением, и число зарегистрированных фотонов должно быть пропорционально времени регистрации сигнала фотодетектором. Авторы считают, что предложенный метод может увеличить световыход из кристалла, тем самым, устранив проблему низкого световыхода как фактора, ограничивающего энергетическое разрешение сцинтилляционных детекторов. Однако, при анализе процесса формирования сигнала в сцинтилляторе с лазерным усилением световыхода, на котором основывается этот вывод, авторы использовали упрощенную теоретическую модель детектора. В настоящей работе к анализу процесса формирования сигнала была применена теория ветвящихся каскадных процессов. Получена общая формула для энергетического разрешения сцинтилляционных детекторов с усилением световыхода лазерным излучением. Показано, что световыход не является основным фактором, ограничивающим энергетическое разрешение сцинтилляционных детекторов, и увеличение световыхода лазерным излучением не может существенно улучшить их энергетическое разрешение.