Кафедра № 11, «Экспериментальные методы ядерной физики»

 

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ ЯДЕРНОЙ ФИЗИКИ

(для группы Т7-01Ф)

1 неделя

                Экспериментальные методы ядерной физики в системах исследования и контроля радиационной экологической обстановки. Естественные и техногенные источники, радиационных полей. Задачи и условия проведения измерений.

2 неделя

                Источники ионизирующего излучения как инструмент и объект исследования. Общие характеристики источников заряженных частиц, гамма-квантов, нейтронов.

                Физические основы методов регистрации излучений. Ионизационные потери заряженной частицы в веществе. Первичная и вторичная ионизация. Дельта-электроны. Пробег частицы. Структура трека. Радиационные потери. Излучение Вавилова-Черенкова.

3 неделя

                Взаимодействие рентгеновского и гамма-излучения с веществом. Энергетическое распределение образующихся электронов. Взаимодействие нейтронов с веществом. Упругое рассеяние нейтронов на ядрах. Энергетическое распределение протонов отдачи. Ядерные реакции, вызываемые нейтронами.

                Общая схема преобразования и передачи энергии быстрой заряженной частицы в веществе. Средняя энергия, затрачиваемая на образование пары носителей заряда и на образование фотона.

                Практические занятия по лекционному материалу 2-ой – 3-ей недели.

4 неделя

                Общие характеристики детекторов излучения. Линейность, пропорциональность, чувствительность, светосила детектора. Вольт-амперная и счетная характеристики. Временные характеристики. Токовый и импульсный режим работы детектора. Спектрометрические характеристики: аппаратурная форма линии, спектральная характеристика канала, функция отклика, аппаратурный спектр. Энергетическое разрешение.

                Формирование импульсов тока в детекторах с электрическим съемом информации. Цель нагрузки детектора и формирование импульсов напряжения.

5 неделя

                Ионизационный метод регистрации. Газонаполненная ионизационная камера. Устройство и схема включения. Режим камеры с полным и электронным собиранием. Области применения.

Газонаполненный пропорциональный детектор. Геометрия детектора, области применения.

                Счетчики Гейгера-Мюллера. Основные параметры и области применения.

                Практические занятия по лекционному материалу 4-ой, 5-ой недели.

6 неделя

                Твердотельные ионизационные детекторы. Требования к рабочему веществу твердотельных детекторов. Принцип действия, типы полупроводниковых детекторов, области применения.

6-7 недели

                Сцинтилляционный метод регистрации. Основные характеристики сцинтилляторов. Сцинтилляционный процесс в органических и неорганических сцинтилляторах. ФЭУ, схема включения и основные характеристики. Области применения сцинтилляционных детекторов различных типов.

8 неделя

                Детекторы черенковского излучения. Методы наблюдения следов заряженных частиц. Стримерная и искровая камеры. Камера Вильсона. Пузырьковая камера. Фотографический метод. Регистрация следов частиц в диэлектриках. Практические занятия по лекционному материалу 6-ой – 8-ой недели.

9 неделя

                Спектрометрия ионизирующих излучений. Съем  спектрометрической информации с детекторов излучений. Зарядочувствительный предусилитель. Шумы в спектрометрических трактах, способы их уменьшения.

10 неделя

                Преобразование аналоговых сигналов. Назначение и методы применения интегральных и дифференциальных дискриминаторов, пороговых усилителей, линейных схем пропускания.

                Практические занятия по лекционному материалу 9-ой, 10-ой недели.

11 неделя

                Получение спектров амплитуд импульсов, искажения спектров амплитудными и частотными перегрузками, наложениями импульсов. Методы оптимального формирования сигналов в спектрометрических трактах. Режекция наложенных импульсов.

 

12 неделя

                Кодирование амплитуд импульсов. Метод преобразования амплитуды во временной интервал, многодискриминаторный метод кодирования амплитуд импульсов. Способы автоматической стабилизации спектрометров энергии. Анализаторы амплитуд импульсов на базе компьютеров.

                Практические занятия по лекционному материалу 11-ой – 12-ой недели.

13 неделя

                Съем временной информации с детекторов излучений. Формирователи временной отметки с постоянным и следящим порогами. Методы идентификации частиц по форме импульсов. Методы кодирования временных интервалов между событиями.

14 неделя

                Физические основы совпадений. Разрешающее время схем совпадений, случайные совпадения, кривая задержанных совпадений. Устройство и способы применения схем совпадений.

                Практические занятия по лекционному материалу 13-ой и 14-ой недели.

15 неделя

                Измерение числа и средней частоты следования событий. Требования предъявляемые к счетным устройствам. Погрешности счета событий, обусловленных конечным временным разрешением счетных устройств. Аналоговые и цифровые измерители средней частоты событий.

                Практические занятия по лекционному материалу 14-ой и 15-ой недели.

16 неделя

                Методы и аппаратура радиационного мониторинга окружающей среды. Дозиметры спектрометры. Автоматический режим работы. Аппаратура для поиска и обнаружения источников излучений. Аппаратура постоянного контроля объектов радиационной опасности.

Лабораторные работы

1.        Газонаполненный пропорциональный детектор нейтронов.

2.        Счетчик Гейгера-Мюллера.

3.        Полупроводниковый детектор.

4.        Сцинтилляционный детектор.

5.        Спектрометрический усилитель и спектрометр энергии.

6.        Метод совпадений.

7.        Амплитудно-цифровой преобразователь.

8.        Система стабилизации спектрометрического тракта.

 

ЛИТЕРАТУРА

 

1.	539.1  А 16	Абрамов А.И., Казанский Ю.А., Матусевич Е.С. Основы экспериментальных методов ядерной физики. – М.: Энергоатомиздат, 1985.
2.	539.1 Л 97	Ляпидевский В.К. Методы детектирования излучений. – М.: Энергоатомиздат, 1987г.
3.	539.1 Г 83	Григорьев В.А., Колюбин А.А., Логинов В.А. Электронные методы ядерно-физического эксперимента. – М.: Энергоатомиздат, 1988г.
4.	539.1 Ц 74	Цитович А.П. Ядерная электроника. 0 М.: Энергоатомиздат, 1984.
5*.	539.1  О 21	Ободовский И.М. Сборник задач по экспериментальным методам ядерной физики. – М.:Энергоатомиздат, 1987г.
6.	539.1  К 96	Кушин В.В., Покачалов С.Г., Ушакова Н.П. Лабораторный практикум по курсу «Экспериментальные методы ядерной физики». Введение в методику ядерно-физического эксперимента. – М.: МИФИ, 1990г.
7.	539.1  А 19	Аверкиев В.В., Кушин В.В., Покачалов С.Г. Лабораторный практикум  по курсу “Экспериментальные методы ядерной физики”, “Газовые ионизационные детекторы». – М.: МИФИ. 1990.
8.	539.1  А 19	Аверкиев В.В., Кушин В.В., Покачалов С.Г. Лабораторный практикум по курсу «Экспериментальные методы ядерной физики», «Полупроводниковый, трековый и Сцинтилляционный детек торы.» М.: МИФИ, 1990г.
9.	539.1 Л 12	Григорьев В.А., Маркина И.С., Колюбин А.А., Финогенов К.Г. «Лабораторный практикум по электронным методам исследования амплитудных распределений от детекторов излучения” - М.: МИФИ, 1982г.
10.	539.1 Л 12	Григорьев В.А., Певчев Ю.Ф., Финогенов К.Г., Макляев Е.Ф., Маркина И.С. “Лабораторный практикум по электронным методам временного анализа ядерно-физических событий- - М.: МИФИ, 1982г.
11.	539.1 К 62	Колюбин А.А., Логинов В.А., Наумов П.Ю. “Лабораторная работа “Система стабилизации спектро метрического тракта на основе микропроцессора”. – М.: МИФИ. 1985г.

               

*Книга   находится в читальном зале.