Модель регистрации гамма-излучения детекторами различного размера Polimaster® © 2013

Модель регистрации гамма-излучения Рассмотрим регистрацию гамма излучения на примере сбора капель дождя с поверхностей разного размера – большой, средней, малой, как аналог размеров и работы счетчиков Гейгера-Мюллера, регистрирующих пролетающие гамма-кванты. Для однотипности расчетов и наглядности отображения для разных размеров поверхностей, примем, что попадание капель (гамма квантов) на каждую поверхность (детектор) будет происходить с одинаковым шагом (частотой) – 1 из 6 (можно принять и другое соотношение). Хаотичность распределения попадания капель получим смещением распределения капель по площади поверхности. Периодичность падения капель примем через одну клетку. Общую поверхность (площадь) разрежем на несколько частей разных размеров и определим сколько капель попадет в каждую часть за несколько итераций. Результаты сбора капель с каждой поверхности сравним и в итоге определим зависимость количества попавших капель от размера поверхности. Проведем четыре итерации сбора (регистрации) капель Polimaster® © 2013 периодичность шаг

6x3=18 клеток 3x3=9 клеток 1x3=3 клеток Вырежем из таблицы фрагмент и разделим его на несколько сегментов разного размера Polimaster® © 2013 Размеры детекторов (счетчиков Гейгера-Мюллера): Большой Средний Малый Модель регистрации гамма-излучения

капли дождя Polimaster® © 2013 Модель регистрации гамма-излучения

3 кап. 18 кл. 3 кап. 18 кл. 3 кап. 18 кл. 3 кап. 18 кл. 2 кап. 9 кл. 1 кап. 9 кл. 2 кап. 9 кл. 1 кап. 9 кл. 0 кап. 3 кл. 1 кап. 3 кл. 0 кап. 3 кл. 1 кап. 3 кл. На схеме наглядно видно, что в большом объеме сбор происходит более равномерно, а в меньших объемах единичные результаты могут иметь разброс % от конечного усредненного значения. Polimaster® © 2013 Модель регистрации гамма-излучения

Polimaster® © 2013 Просуммируем сколько всего за четыре итерации набрано капель на разных поверхностях Модель регистрации гамма-излучения

12 кап./ 18 кл. 6 кап./ 9 кл. 2 кап. / 3 кл. Обзор результатов накопления для разных размеров: Размеры 6x3= 18 кл. 3x3= 9 кл. 1x3= 3 кл. Большой Средний Малый 2/3 Собранное количество капель в каждом случае пропорционально размеру и одинаково в каждом случае! = = Polimaster® © 2013 Модель регистрации гамма-излучения

В соответствии c приведенной моделью можно сделать вывод: При использовании детекторов различного размера различается регистрируемое количество импульсов пропорционально размеру детектора. Используя алгоритм пересчета количества импульсов от размера детектора можно получить единые результаты для детекторов различных размеров. Для детектора меньшего размера потребуется больше итераций регистрации импульсов для получения корректных усредненных данных, т.е. необходимо провести больше измерений. Polimaster® © 2013 Модель регистрации гамма-излучения

На основании этого можно оценить достоинства и недостатки детекторов разного размера: Polimaster® © 2013 Модель регистрации гамма-излучения БольшойСредний / малый Быстрый набор статистики, малое время для усреднения результатов измерения с заданной точностью Малый размер и вес прибора в целом, большое время работы от комплекта батарей Малая цена детектора и прибора Большой размер и вес прибора в целом, Малое время работы от комплекта батарей Высокая цена детектора и прибора Необходимо время для набора статистики для усреднения результатов измерений с заданной точностью РЕЗУЛЬТАТЫ ОДИНАКОВЫЕ ! при корректной работе с приборами