Рекомбинационные процессы на треках электронов в жидком ксеноне тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.01 ВАК РФ

П О

' ^мЬсЗкВвскш ОРДЕМ ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ИНЖЕНЕРНО-ФМЗИЧЕСКШ! ШСТШУГ

На правах рукописи

ОСПАНОВ Канат Толеувич

РЕКОМБИНАЩЮННЫЕ .ПРОЦЕССЫ НА ТРЕКАХ ЭЛЕКТРОНОВ В ВЩКОМ КСЕНОНЕ .

)1.04.01 - техника физического эксперимента, физика приборов, автоматизация физических исследований

автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата <$изико-математическюс наук

Автор*.

МОСКВА 19ЭЗ

Работа выполнена в Московском инженерно-физическом институте

Научный руководитель : доцент, к.ф.м.н. Ободовский И.М.

Официальные оппоненты : д.ф.м.н. Дмитриенко В,В.

к.ф.м.н. Болоздыня A.M.

Ведущая организация : Физический институт РАН

Защита состоится 21 июня 1993 г. в 16 час. 00 мин. на заседании Специализированного совета К053.03.05 в Московском инженерно-физическом институте но адресу : I15409, Москва, Каширское ш., д.31; тел. 324-84-98.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МИФИ.

Просо принять участие в работе совета или прислать отзыв б одном экземпляре, заверенный печатью организации.

Автореферат разослан ." 'И 11 1993 г.

Ученый секретарь' Спевдализированного совета ЩФ*-' к.Н.Гудков

Подписано к печати 2 7. 04.93 Заказ Типография МИФИ, Каширское шоссе," д.31

Тиран 80

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы.

Конденсированные благородные газы (БГ) обладают уникальными свойствами, которые делают их интересными, как для экспериментальной физики, так и для теории конденсированного состояния. Из их ряда можно особо выделить ксенон, обладающий высоким ■ атомным номером, большой плотностью в твердом и кидком состояниях, малой радиационной длиной. Конденсированный ксенон имеет высокий сцинти-лляционшй и ионизационный выход, в сравнении с другими благородными газами спектр люминесценции .ксенона наиболее^близок к оптической области. Сочетание этих свойств позволило разработать на его основе сцинтилляционные и ионизационные спектрометры• полного поглощения, самозапускающиеся позиционно-чувствительные детекторы. Больной вклад в исследования рекомбинационных процессов на треках частиц в конденсированных БГ и в разработку детекторов на их основе внесли И.Р.Барабанов, А.И.Болоздыяя, В.В.Дчитриенко, Б.Г. Долгошеин, Р.А.Кинк, П-К.Лебедев, И.М.Ободовский, Б.М.Овчинников, А.П.Онучин, С.Г.Покачвлов, А.М.Шуков,. Б.У.Родионов, A.C.Ромэнхж, И.Я.ФугОЛЬ, E.Aprile, T.Doke, S.Kubota, i.Mozumder, W.P.Schmidt.

В настоящее время активцо обсуждаются детекторы нового поколения, в которых предполагается одновременно регистрировать ионизационные и сцйнтшшяциошше сигналы. Это даст возможность либо подавлять влияние плотности ионизации при регистрации тяжелых ионов, либо проводить режекцгао фона, например,'при поиске редких событий ("скрытого" Бещества Вселенной ), используя зависимость соотношения этих двух сигналов от плотности ионизации. Для разработки • детекторов нового поколения необходимы фундаментальные знания о физике процессов ионизации, возбуждения и рекомбинации

-з-

на треках частиц. Но несмотря на значительные усилия,затраченные на исследования свойств конденсированных ВТ,'многие важнне физические вопросы остаются невыясненными.

В большинстве экспериментальных исследований, проводимых-до сих пор, облучение осуществлялось гамгла-кзантзми и электронами средних энергий. Однако представляет несомненный интерес «пользование для исследований электронов малых энергий, поскольку существуют указания о вазшой роли б-электронов в определении характеристик спектрометров на основе жидких БГ, Продолжаются поиски путей улучшения энергетического разрешения спектрометров подобного рода. Поэтому исследования реком'икационннх процессов в треках электронов малых энергий представляются весьма актуальными.

Цель работы. Целью настоящей работа являлось:

- экспериментальное исследование сцщгишяционного и ионизационного выхода жидкого ксенона для гамма (рентгеновских)-квантов малых энергий, физическая интерпретация подученных результатов;

- проведение корреляционных измерений ионизационных и сцин-тилляционных сигналов в задаем ксеноне; разработка модельных представлений о рэкомОшацконной люминесценции;

- выяснение роли ^-электронов, ' как фактора, определяющего энергетическое разрешение ионизационных спектрометров на жидких БГ.

Научная новизна результатов работы.

I. Впервые измерен удельный световыход жидкого ксенона для • гамма (рентгеновских)-квангов малых энергий. Обнаружено аномальное поведение овэтовыхода, когда с ростом линейной плотности ионизации в треке электрона .световыход падает._' _

.2. Впервые измерены вольт-амперные характеристики для моао-энергетачных рентгеновских гаацтов малых энергий в кидком ксеноне.

-Н -

3. Предложена^ модель и получена формула для описания вольт-емпершх характеристик.

4. Экспериментально определена величина средней энергии новообразования в кидком ксеноне для рентгеновских квантов.

5. Впервые исследована корреляция ионизационных и сцинтилля-ционннх сигналов в жидком ксеноне для рентгеновских квантов малых энергий.

6. Предложена методика анализа корреляции ионизационных и сциятилляционннх сигналов. На осноеб предложенной методики для случаев облучения жидкого ксенона рентгеновскими квантами и электронами конверсии го7Ш определены:

- отношение числа экситонов к числу пар ионов Ш /М ),-

- квантовав эффективности экситонной и рекомбинационной компонент люминесценции;

- доля электронов, избегающих рекомбинации при нулевом внешнем электрическом поле.

Впервые обнаружен и теоретически обоснован эффект увеличения отношения при уменьшении энергии первичной частицы.

.7. Дана физическая интерпретация зависимости удельного свего-выхода жидких благородных газов от плотности ионизации.

8. Показано, что причйной ухудшения энергетического разреше-1шя в жидкоксеноновых камерах является зависимость как ионизационного, выхода, так й средней энергии новообразования от энергии первичной частицы.

Практическая значимость.

Полученные в работе данные по световыходу жидкого ксенона для гамма-квантов малых енергий позволяют рассчитать внутреннее разрешение сцшталляционных спектрометров. Результаты измерения вольт-амперных характеристик и анализа корреляции ионизационных и

сщштадляционных сигналов выявляют роль 6-электронов, как определяющую для энергетического разрешения ионизационных спектрометров на конденсированных благородных газах. Полученные данные по рекомбинации в жидком ксеноне являются важными для разработки теории электронных процессов в конденсированных веществах.

Основные положения выносимые на защиту:

1. Результаты измерения удельного свеговыхода жидкого ксенона для гамма (рентгеновских)-квантов малых энергий. Обнаружение аномального участка поведения световыхода, когда с ростом линейной: плотности ионизации в треке электрона наблюдается падение удельного светознхода.'

2. Результаты измерения вольт-атерныг характеристик жидкого ксенона для рентгеновских квантов малых энергий и кх теоретический анализ.

3. Результаты корреляционных измерений ионизационных и сцин-тилляциошк. сигналов в жидком ксеноне.

4. Обнаруженный эффект увеличения отношения числа зксетонов к числу пар ионов в треке при переходе от электронов средних энергий.к области малых энергий. Определение доля электронов избегающих рекомбинации в треке в ивдком ксенона.

5. Физическая интерпретация зависимости удельного све-ташхода жидких КГ от плотности ионизации;

6. Определение средней анэргии исшообразовакия №> дез раат-геновскнх. квантов. Выавлениз завжсимоста иониаационного выхода и величины и от энергии первичной частицы-,, как фактора ощзедадявдаго энергетическое разрешение ионизационных спектрометров. нз КЕТ.

• Вклад автора. Соискателем разработана- и соедааа экспериментальная; установка; разработана методика изменений.. сцантшыгщшж-шго. и ионизационного выходов; яроведенн эксперйызняа.яьяне кссле-

дования сцинтилляционного и ионизационного выходов жидкого ксенона для гамма-квантов малых энергий; проведен теоретический анализ полученных экспериментальных результатов.

Апробация работы. Результаты работы, вошедшие в диссертацию, докладывались на Международном совещании по микродозиметрии (г.Суздаль, 1992), научном семинаре МИФИ и опубликованы в четырех научных работах.

Структура диссертации. Диссертация состоит "из введения,

четырех глав, заключения и списка литературы. Она изложена на 133 страницах, ьключая 94 страницы машинописного текста, 43 рисунка, 10 таблиц. Список цитируемой литературы содержит 112 наименований.

КРАТНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Во введении обосновывается- актуальность темы диссертациион-ной работы, сформулированы цель работы, защищаемые положения, а . также научная новизна и практическая значимость результатов.

В первой главе дан обзор работ посвященных лхшнесценции жидких БГ. Подробно рассмотрен. ■ механизм преобразования энергии ионизирующего излучения в кидких ВТ. Указенн два способа образования цен'Гроь лкишюсценции, которыми являются автолокали-

* I

зовашшв экситош молекулярного типа Я,: рекомбинационтшй и "прямой" бкситоншй. Доля рь-комбшациошюй компоненты в полной интенсивности люминесценции составляет % 70% -для жидкого ксенона.

Приведены результаты экспериментальных исследований по кике -тике люминесценции з жидких БГ. Отмечается важность обнаруженных фактов: дпухэкспоненцкальный характер спада люминесценции, независимость постоянных спада от типа ионизирующей частицы, относительный рост быстрой (синглетной) компоненты люминесценции с ростом плотности ионизации. Дается оригинальное объяснение перерзспредэ-

ленкя энергии между сингле гной и тригглетной компонентами, в котором' главную роль играют "горячке", нетермализовавшиеся электрош. ' -

Приводятся результаты исследований зависимости удельного световыхода жидких. БГ от плотности исшзации. В отличие от других известных сцштилляторсв для жидких БГ а/р-отяошение порядка или больше 1. В жидком аргоне наблюдается рост удельного световыхода для релятивистских ионов с большой тормозной способностью в сравнении с МэВ-ныш электронами. Однако объяснение роста световыхода за счет увеличения вклада рекомбинационной компоненты противоречит данным по кинетике высвечивания жидкого аргона. Для осколков деления становится очевидным тушение сцинтилляции. Имеющиеся в литература объяснения эффекта тушения зкситон-экситояной аннигиляцией представляются недостаточно обоснованны:,-ш. На основе количественных оценок" автором показано, что основным тушащим процессом в треках осколков деления является девозбуадение авголока-лизовакных -знситонов "горячими" электронами.

Во второй главе приводитеч описание экспериментального исследования сщитхллящюнного выхода шдкого ксенона в области малых энергий гамма (рентгеновских)-квантов.

Онисаны конструкция камеры для сцинтилляциошшх измерений, система наполнения камер ксеноном и очистки, система охлаждения и терморегулирования камер. Сцикгиллящюалая и ионизационная камеры были соединены трубкой й размещались в одном криостате. При поворотах криостата жидкий ксенон мог переливаться из одной камеры в другую» Ионизационная двухэлектродная камера служила в данном случае для электроискровой чистки жидкого ксенона и контроля чистоты. Предварительная чистка осуществлялась методом перекристаллизации. Толпщна сцинтилляцдонной камеры составляла 3 мм, сцик-

тилляции регистрировались фотоумножителем с кварцевым входным окном ФЭУ-71.'Измерения проводились при температуре 173 К.

Для получения моноэнергетачных рентгеновски: квантов использовалось характеристическое излучение эмиттеров, облучаемых импульсной рентгеновской трубкой. Использовались также радиоактивные ИСТОЧНИКИ 113Эп, 1ЭОСе ,241 Алл.

Для измерения удельного световыхода жидкого ксенона был выбран одноранговый режим, т.е. от каждого импульса генератора регистрировался только один рентгеновский квант. При облучении камеры низкоэнергетичннми квантами на фотокатоде возникает сигнал о несколько фотоэлектронов, поэтому амплитудные спектры ФЭУ в этом случае имели существенно негауссовский характер. Величиной, характеризующей световшсод, является среднее число Фотоэлектронов. Для его определения использовалась, следующая процедура. Измеренной с помощь» светодиода одноэлектронный спектр. ФЭУ фитироввлся пуассоновсккм распределением. Тогда амплитудный спектр ФЭУ для рентгеновского кванта можно было представить в виде свертки двух пуассоновских распределений:

■г

п п

Ы (А)=К *( — *Р(1 ,А)+ — *Р(2,А)+ ...) , (1)

1! 2!

где п - среднее число фотоэлектронов, р(1,л)-распределение соответствующее одному фотоэлектрону, Р(2,А)-двум фотоэлектронам и т.д. Параметром модельного рсягределения служило среднее число фо-тоэлектроноь п, которое определялось из подгонки экспериментального спектра. '

В результате обработки спектров била получена зависимость удельного световыхода гладкого ксекопа от энерг'ии гамма (рентгеновских) -квантов (рисЛ, величина удельного ивстсьыхода для источника г41Ал принята за едкнипу). Использованные энергии квантов охватн-

й^отед.

"Г"■ "г " 1 »■ |

-г-•■■■•"Г

Т-1—Г

1,0-

0,9-

I 4

1 I .. ,1 , Ь I_I_' ■ ■ I ' 1

■I,.. I.

10 20 50

£ьК58

60

Рис.1.Зависимость удельного свеговыхода жидкого ксенона от энергии гамма-квантов, кривая проведена условно.

Ч 80

о; О.

<с

ГГ]

60

Рис. 2, Вольт-амперная характеристика для случая селенового эмиттера в координатах а , I/ (1+к/Е) при к=1,5 кВ/см.

Со С*

_)___I, , I

0,5

1.° <ттт]

Рис.З.Зависшость собранного заряда <1и сцинтиляяционного сигнала 5 от параметра Г/(1+к/Е) для рентгеновских квантов с эффективной энергией ~20 кэВ.

лл д а л

J_и

■г

5

10

Е (кВ/см)

*ис.4. Зависимость энергетического разрешения жидаоксеноновой . камеры от напряженности поля для У-квантов 5?0 кэВ. 1-расчетная кривая, 2-расчет в предположении одинакова: VI для 2-электронов и первичной частицы.

вали диапазон межгу ж- и 1-краяш поглощения атомов ксенона. Зависимость удельного световыходэ от энергии оказывается немонотонной и представляет собой широгаШ пик с максимумом в районе 1-5 кэВ.

При уменьиенж энергии гамма-квантов увеличивается плотность ионизации в треке электрона; возникающего в результате фотоэффекта..Увеличение плотности ионизации должно приводить к росту удельного световыхода, который и наблюдается до энергии кэВ. Дальнейшее падешге удельного светоныхода свидетельстьует о наличии безкзлуча тельных процессов в жидком ксеноне на треках олэк-гронов малых энергий. Этот эффект наблэдался впервые.

Третья глава посвящена исследованию мошз&циошгсго выхода в жидком ксеноне для рентгеновских квантов.

Описана конструкция ионизационной ка\:еры, мотодина измерений. При подготог.ке к работе ксенон предварительно очищался путем перекристаллизация и электроискровой чистки. Достигалась степень чистоты при которой время шзни электронов было больше I00 мке, что соответствовало концентрации меньше 0,3 р?ъ эффективного кислорода.

Излучение рентгеновской трубки'направлялось на клинообразной эмиттер, характеристические кванты регистрировались одновременно ашдкокезпоновой камерой и полупроводниковым детектором. . Сигнал полупроводникового детектора использовался для корректировки нетсабилъноети интенсивности рентгеновского излучения. В одном импульсе в камеру попадало более 100 квантов. Измерения проводились для 6 типов. этаттеров, «егчп&зон энергий характеристических квантов составлял о? г> до 18 кэВ.

иогуч!. |||1П 'ii |'1 i ггтт1т 1ТП'типа'"уг.ни0г0 ьцкодз О г ЖйТрЯЖвЯЯОС-

тй электрического поля не удались, опирать удоач об-

разов с помощью градидаокдах моделей рокомигнахл« в греке. Глт'о

му были рассмотрены уравнения кинетики в •слвдуадих првдполо'/сраях. ПрбнэЗрвгллось ди'1фугиел электронов и ионов в сравнении с дрейфом электронов го внешнем электрическом доле. Считалось, -что часть электронов в результате термализации оказывается вне облака пологлтельных иошз и в качестве начального условия принималось: п_{0)=(1-х)ч,п+.(0), (п_(0),п^{0) - концентрат® электронов и ионов, соответственно ). Решение кинетических уравнений привело к следующей формуле для описания кривых насвджш:

--±---), с- -£■ . (2)

но а х

где N -полное число образуемых электрон--ионных пор, а -размер облака положительных ионов, в -заряд электрона, £ -диэлектрически! проницаемость.

Описание зксшркмен'гзльшх кривых нашценид с использованием (2) оказалось удовлетворительным. Определенное из подгонки значения параметра % составило л, 0,50. Отсюда козно оцеш!ть величину радиуса термшшизиии электронов в ккдком ксеноне: Ю-4 см.

Более удобной, чем (2) для подгонки кривых насыщения

является формула:

и(Е) 1-х

— ^ - . (3)

Н0 1 + ¡с/Е

-Формулы (2) и (3) имеют с-шадакидае первые члены при разложении в . ряд по параметру я/Е, и д^ют ненулевое значение собранного заряда при устремлении поля к'нулю: М(Е-0)/»о=х • Собранный заряд в соответствии с (3), оказывается линейно зависящим от параметра 1/(1+-л/г) при определенном значении коэффициента■ к (рис.2).

Предложенный способ аппроксимации"был применен для обработки сцубликованшх в литературе кривых насыщения .для гамма-квантов и электронов средних энергий в жидаоксеноновых и жидкоаргоновых ка-

мерах. Для жидкого ксенона величина % составила 0,51+0,77, для

у

кидкого аргона 0,10+0,21. Из этого факта был сделан вывод об уменшении доли электронов избегающих рекомбинации при нулевом внешнем поле в ладком аргоне в сравнении с жидким ксеноном.

Наши данные позволили определить величину средней энергии ценообразования (V?) для рентгеновских квантов малых энергий. Это являлось интересным, поскольку в литературе отсутствуют данные' для этой области энергий. -

Относительная ширина спектров ионизационных сигналов не ' зависела от напряженности шля и определялась в основном флуктуацией -числа квантов, попадавших в камеру. Это позволило рассчитать , среднее число регистрируемых квантов (м^). Полный заряд образуемый в комаре (<зо) определялся из аппроксимации кривой насыщения по формуле (2). С использованием соотношения был

получен следующий результат и=(18,о±2,2) эВ.

В четвертой главе описаны результаты измерения корреляции г-- ионизационных и сщштилляционных сигналов (КМСС) в жидком ксеноне.

Приведено описание конструкции камеры, позволявшей одновременно измерять ионизационный и сцинтилляционный сигналы. Рентгеновское излучение вводилось в камеру через входное окно, изолированное ст корпуса и служившее катодом. Расстояние между анодом и катодом составляло 1С мм. Рабочий объем камеры просматривался " сверху фотоумножителем ФЭУ--71 через кварцевое окно. Измерения проводились при температуре 200 К. Облучение жидкого ксенона проводилось короткими (0,5 мкеек) рентгеновскими импульсами с эффективной анергией квантов ^ 20 кэВ.

Были изморены зависимости величин ионизационного и сщштил-

-ляцио1шого сигналав-от_напрлже;мости электрического поля (рис.3).

Полученные результаты были проанализированы в рамках следующих

представлений. Фэтонн сцинтилляции в иадсом ксеноне образуются как при высвечивании экситонов, гак и при рекомбинации электронов. Квантовые эффективности этих процессов могут быть различны. К тому на часть электронов (fo) может избегать рекомбинации в треке при нулевом внешнем поле. С учетом этих факторов были получены соотношения, связывающие величшш ионизационных ЦЕ) и сщгаталля-ционшх (sE) сигналов при наличии внешнего поля Е:

V8«,-^^^/^)*^./^^) , (4) .

где sw экстраполированные к бесконечному нолю значения сци-нтплляшкшного и ионизационного сигналов, соответственно; so- ва-лЕПкпа сцттшшдаонного сигнала при нулевом поле1; rfex,r¿~ квактовые эффективности зкситсшюЯ и рекомбик^циояноЯ компонент, сштв&тствзяно; я.и/гг- соотношение числа зкеггоное и пар нонов в грене.

Приведена результата анализа НШО с помощь®' (4), (5) нашжс дзннвх дня рётиггеневских квантов и яглера^ртх данных, для электронов ксншреяа 2Л7Вг с энергией i Они сведает в- таблицу:

: я N M. V

pSHTTQH 0,2G±Q,0S t 0,68iO„12 0,47±0,05

^Bi 0,40±0,10 ; t i 0,88t0,20- i 0,22±0,03

Как шт& видать иге таблица, при яереходаог ?«эВ-ной области энергий к рентгеновской : дож электронов избегающих рекомбинация ргеньиа&тся;; квантовая эффективность рексмОинациойной компоненты становятся заметно* меньше т, что подтверждав наличие бе-эззлучй-татьных процессов; ®ютвеш&- n^/n увеличивается ш зшчни&лько превышает широт используемое значение N^/N=0,06, рассчитанное: теораигчесааг.

Подобный анализ был применен к денным для шдкого аргона в слтчае одагая мэЪ-шш адектрола;^ Он показал, что доля электронов избегающих рекомбинации б шдком аргоне близка к нулю, а рекомбдаацпонаая кошонеша исштвае, сильное тушение:

Г) /11=0,3810,06.

* Далве ъ диссертации обсукдаются причины. которне могут обуславливать рост огяошшя Ж для благородных газов при уменьшен® пнергни электронов. Зтот рост связан, по-видимому, с тем Фактом, что соотношение сечонй ионизации и возбуждения атомов БГ значительно изменяется в области «злых анергий налетающих электронов. ■

Полученные результаты позволили штерпретировать немонотонный характер зависимости удельного сштовшсода даго ксенона от энергии 7-квантов. Первоначальный рост световыхода с уменьшение, энергии т-квантов связан' в основном с увеличением отмия N /н и в меньшей степени с уменьшением V ДО® электронов избегающих 'рекомбинации. Дальнейшее падение световыхода обусловлено

тушением рекомбинадаошюй компоненты.

Обнаруженный эффект изменения соотношения позвали

непротиворечивым образом объяснить известный в литературе факт увеличения световыхода кидасго аргона для релятивист™ с большой тормозной способность», основная часть б-электронов в ' Треке ионов имеет энергию меньше 1 МзВ, а следовательно и больший световыход в сравнении с ШВ-внш электронами, поскольку отношение N /К. увеличивается с уменьшением энергии. Это должно приводить Гросту удельного световыхода для июлях ионов в

сравнении с МэБ-пмли электроНаш^

- приведен результат расчета на . основе уравнения Г»на средней энертш новообразования для рентгеновских кавнтов .

да =(18,2±0,4) эВ. Это значение значительно превышает экспериментально измеренное и=15,б эВ для случая МэВ-ных электронов.

Рассмотрена проблема энергетического разрешения ионизационных спектрометров на гадких БГ. На основе двухкоыпонентной модели ионизационного выхода получена формула для зависимости энергетического разрешения от напряженности электрического поля. Показано, что вклад в ухудшение энергетического разрешения таких факторовкак зависимость ионизационного выхода и средней энергии новообразования от энергии первичной частицы, является одинаково важным (рис,4).

Основные выводы диссертации содержатся в заключении.

1. Создана экспериментальная установка для исследования сцк-нтилляцпояшх я ионизационных характеристик жидкого ксенона.

2. Впервые измерен удолькый' световыход жидкого ксенона для гамма (рентгеновских)-квантов малых энергий. Обнаружено аномзльное поведение световыхода, когда с ростом линейной'плотности ионизации в треке электрона световыход падает.

3. Впервые измерены кривые насыщения ионизационного выхода в жидком ксеноне для моноэнёргетичннх рентгеновских квантов малых энергий. Предложена модель и получена формула для описания кривых насыщения. Как следствие предложенной модели, дана оценка величины радиуса термализации подпороговнх электронов.

4. Впервые определена величина средней энергии ионообразова-ния в жидком ксеноне для рентгеновских квантов малых энергий,

5. Впервые' экспертентально исследована корреляция ионизационных и сцинтилляционных сигналов з жидком ксе?сда для рентгеновских квантов малых энергий.

■ 6. Предложена методика анализа корреляции ионизационных и сцинтшшздюнных сигналов. На основе предложенной методики для

случаев облучения кидаого ксенона рентгеновскими квантами и электронами конверсии *°7В1 определены:

- отношение числа вкситонов к-числу пар ионов );

- квантовые эффективности екситонной и рекомбинационной компонент •люминесценции;

- доля электронов, избегающих рекомбинации при нулевом внешнем электрическом поле.

Впервые обнарукен и теоретически обоснован эффект увеличения отношения при уменьшении энергии первичной, частицы.

7. На основе полученных результатов дана физическая интерпретация зависимости удельного световыхода гадкого ксенона от

/

энергии гамма-квантов.

8. Предложено объяснение эффекта увеличения удельного световыхода жидкого аргона с увеличением плотности ионизации для релятивистских ионов.

9. На основе количественных оценок обоснована гипотеза о механизме тушения сцинтилляции кидких БГ в греках тяжелых частиц.

10. Рассчитана величина средней энергии новообразования для рентгеновских квантов. Показано, что причиной ухудшения энергетического разрешения в кидкоксеноновых камерах является зависимость как ионизационного выхода, так и средней энергии ионообразования от анергии первичной частицы.

ЛИТЕРАТУРА

Основные результаты диссертации опубликованы в работах:

1. Ospanov К.Т., Obodovslci I.M. About scintillation yield nonlinear itj in liquid xenon.//Препринт NOGG-92. M.:МИФИ,1992.

2. Obcdovski I.M.,, Ospanov K.T. Determination of the fraction of electrons escaping from recombination in particle tracks in liquid xenon.//Препринт N027-92. M.:МИФК,1992.

С. Ободовский К.M., Оспанов К.Г. Процессы рекомбинации зарядов ка треках частиц в жидком ксеноне.//Тезисы докл.VII Международного совещания по микродозиметрии, Суздаль. 1992.

4. Obodovski I.M.,Ospanov К.T..Pokaehalov S.G. The correlation of ionisation and scintillation signals in liquid ::enon.// Препринт N006-93. M. :Mlî<M, 1993.