Przejdź do zawartości

Zmęczenie kryształów

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii

Zmęczenie kryształów – zjawisko zmiany właściwości fizycznych kryształów na skutek działania czynników zewnętrznych. Przykładem zmęczenia kryształów jest spadek wydajności fluorescencji (a co za tym idzie – wydajności scyntylacyjnej) po długotrwałym naświetlaniu ich promieniowaniem jonizującym (rentgenowskim, promieniowaniem γ, α lub β). Spadek ten przejawia się w zmniejszeniu amplitudy impulsów, nie ma natomiast wpływu na liczbę scyntylacji. Zmiana wydajności ma charakter trwały. Na skutek zmęczenia kryształy zmieniają swoją barwę, zazwyczaj brązowieją.

Spadek amplitudy scyntylacji

[edytuj | edytuj kod]

Doświadczenia przeprowadzone przez J.B. Birksa, Blacka i Kreutza w latach 1950–1952 wykazały, że amplituda impulsów scyntylacji zmienia się zgodzie z zależnością

gdzie:

– początkowa amplituda impulsu w niezmęczonym krysztale,
– całkowita liczba cząstek lub kwantów promieniowania jonizującego zaabsorbowanych przez kryształ,
– czynnik zależny od rodzaju promieniowania i rodzaju kryształu.

Z doświadczeń wynika, że w przypadku kryształu antracenu naświetlanego promieniowaniem α, które pochodzi z rozpadu 210Po, parametr natomiast dla tego samego kryształu wyeksponowanego na promieniowanie β o maksymalnej wartości 4 keV, co oznacza, że w drugim przypadku zmęczenie jest znacznie wolniejsze.

Zmniejszenie amplitudy scyntylacji powoduje, że liczniki scyntylacyjne mają ograniczoną żywotność.

Przyczyny zmęczenia kryształów

[edytuj | edytuj kod]

Główną przyczyną zmęczenia kryształów są zmiany chemiczne powodujące powstawanie zanieczyszczeń tłumiących fluorescencję. W mniejszym stopniu wiąże się z nim również zmniejszenie przezroczystości kryształu.

Bibliografia

[edytuj | edytuj kod]
  • Jerzy M. Massalski, Detekcja promieniowania jądrowego, Państwowe Wydawnictwo Naukowe, 1959.