СУЧАЧНІ СЕНСОРИ РАДІАЦІЙНОГО ВИПРОМІНЮВАННЯ

Техніка конструювання і застосування датчиків (сенсорика),  за останні роки розвилася у самостійну галузь вимірювальної техніки. Для більшості фізичних величин існує багато різноманітних вимірювальних технологій, що характеризуються залежністю між сигналом на виході і вимірюваною величиною.

Датчик є елементом технічних систем, призначених для вимірювання, сигналізації, регулювання, управління приладами і процесами. Вони перетворюють величину, яка контролюється (тиск, температура, витрата, концентрація, частота, швидкість, переміщення, електрична напруга, електричний струм і т.д.) в сигнал (електричний, оптичний, пневматичний), зручний для вимірювання, передачі, перетворення, зберігання і реєстрації інформації про стан об'єкта вимірювання.

Одним із найсучасніших сенсорів радіаційного випромінювання є детектори нейтронного випромінювання. Для виготовлення такого детектора використовувалися кристали ХІТ(халькогенід індіната талію) з питомим опором 5 Ом . Такий матеріал забезпечує оптимальне відношення сигнал/шум детектора. Детектор являє собою однорідний зразок прямокутного перетину з розмірами ~ 1 х 1 х 7 мм. На протилежні великі грані зразка нанесені два електричних контакти. Зразок поміщений в світлонепроникний алюмінієвий корпус діаметром 6 мм. Робоча напруга детектора 10 В. Дослідження і тестування детектора проводились на експериментальних пучках імпульсного дослідницького реактора ІБР-2 (ОІЯД, Дубна) з часопролітною базою 8.5 м. Сигнал детектора без попереднього підсилення фіксувався на осцилографі. Великий ефективний атомний номер з’єднання ХІТ, а також значна величина  рухливості на час життя нерівноважних носіїв заряду кристалів ХІТ (μτ=10^-2см²/(В*с)) роблять даний напівпровідник ефективним матеріалом для виготовлення детекторів жорсткої радіації. При цьому, завдяки особливостям будови анізотропної кристалічної решітки напівпровідника, зразки правильної геометричної форми з досконалою поверхнею виходять простим розколюванням. Це дозволяє виключити процедури шліфування та травлення, що є важливою технологічною гордістю детектора.

Висока чутливість детектора і малі розміри дозволяють проводити практично точкові вимірювання потоку нейтронів з метою, наприклад, дослідження рівномірності розподілу поля по поперечному перерізі пучків або для вибору оптимального місця розташування мішені в пучку.

Таким чином, описаний датчик, завдяки високій чутливості та малим розмірам, а також великому ресурсу роботи, може з успіхом застосовуватися для контролю потужних, тимчасових, а також просторових розподілів γ- і нейтронного випромінювання імпульсних дослідницьких реакторів.