ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

В устройстве для ориентации электронно-оптической системы, состоящем из фокусирующих и юстирующих элементов, монокристаллической пластины, жестко связанной с элементами электронно-оптической системы, и детектора излучений, за монокристаллической пластиной на оси пучка установлен ( , n) - конвертор, а детектор излучения выполнен в виде детектора нейронов и вынесен за пределы пучка заряженных частиц. Для повышения точности ориентации электронно оптической системы относительно пучка заряженных частиц ( , n) - реакции которого меньше средней энергии гамма-излучения, возникающего при каналировании частиц в монокристалле. Кроме того, для обеспечения постоянства высокой чувствительности устройства в случае использования различных режимов каналирования, ( , n) - конвертор выполнен из комбинации материалов, порог ( , n) - реакции которых полностью перекрывает энергетический диапазон, в котором может находится максимум спектральной плотности гамма - излучения, возникающего при прохождении заряженных частиц через монокристалл в том или ином режиме каналирования

На рис. 1 приведена схема предлагаемого устройства.

Рис.1 Схема ориентационного устройства: 1 - пучок электронов; 2 - ось симметрии пучка электронов; 3 - фокусирующие элементы; 4 - монокристаллическая пластина; 5 - юстировочные элементы; 6 - ось симметрии юстировачных элементов; 7 - пучок гамма - излучения; 8 - ( , n) - конвертор; 9 - поток нейтронов; 10- детектор нейтронов.

Устройство работает следующим образом: пучок электронов высокой энергии 1, имеющий аксиальную симметрию с осью симметрии 2, проходя через фокусирующие элементы 3, фокусируется и затем попадает на монокристаллическую пластину 4, которая жестко скреплена с юстировочными элементами 5, имеющими ось симметрии 6. Часть электронов из пучка 1, проходя через монокристалическую пластину 4, принимает участие в эффекте каналирования, при этом генерируется пучок гамма - излучения 7 с энергетическим спектром, отличным от спектра тормозного излучения.

С целью повышения надежности и повышения чувствительности за монокристаллической пластиной 4 на оси пучка электронов 2 установлен ( , n) - конвертор 8, преобразующий пучок гамма - квантов 7 в поток нейтронов 9, который регистрируется детектором нейронов 10, вынесенным за пределы пучка электронов 1 и пучка гамма - излучения 7. Причем с целью повышения точности ориентации электрнно -оптической системы, содержащей монокристаллическую пластину 4 и юстировочные элементы 5 с осью симметрии 6, относительно оси симметрии пучка электронов 2, ( , n) - конвертор 9 выполнен из материала, порог ( , n) - реакции Е _пор которого меньше средней энергии гамма -излучения пучка 7, возникающего при каналировании части электронов из пучка 1 в монокристаллической пластине 4.

Кроме того, с целью повышения постоянства высокой чувствительности устройства в случаях использования различных режимов каналирования, ( , n) - конвертор 9 выполнен из комбинации материалов, пороги ( , n) - реакции Е _пор1, Е _пор2, Е _пор3, … которых полностью перекрывают энергетический диапазон , , , …, в котором может находится максимум спектральной плотности гамма - излучения пучка 7, возникающего при прохождении электронов пучка 1 через монокристалл 4 в том или ином режиме каналирования.

Предложенное устройство эксплуатировалось на синхротроне "Сириус". Пучок ультрарелятивистских (Е _е = 400 900 МэВ) электронов проходит фокусирующую линзу, попадает на алмазную монокристаллическую пластину толщиной 0.35 мм, закрепленную в гониометрическом устройстве. При этом, в зависимости от режима каналирования, генерируется мощное гамма - излучение со средней энергией = 4 25 МэВ и спектральной интенсивностью превышающей спектральную интенсивность тормозного излучения в несколько десятков раз. Пучок гамма - излучения проходит монитор - тонкостенную ионизационную камеру и падает на ( , n) - конвертор, поток нейтронов от которого регистрировался счетчиком СНМ-11 в парафиновом замедлителе ("всеволновый" счетчик нейтронов). В качестве материала для ( , n) - конвертора, в зависимости от режима каналирования выбирались: d ₂o, h ₂o, be, c, si, bi или их комбинации. Пороги ( , n) - рекций этих материалов полностью перекрывают энергетический диапазон 4 25 МэВ.