การส่งประกายแสงจากผลึกโซเดียมไอโอไดด์ (แทลเลียม) ผ่านเส้นใยแสง

Abstract

การใช้หัววัดซินทิลเลชันวัดรังสี ในบริเวณที่มีสนามแม่เหล็กความเข้มสูง อุณหภูมิสูง และมีการสั่นสะเทือนค่อนข้างมาก มีความจำเป็นต้องป้องกันหลอดทวีคูณอิเล็กตรอน ให้พ้นจากสิ่งรบกวนเหล่านี้ ซึ่งมีผลกระทบต่อความคลาดเคลื่อนของสัญญาณพัลส์อย่างรุนแรง วิธีหนึ่งที่ช่วยแก้ปัญหานี้ได้ คือ การแยกหัววัดรังสีให้อยู่ในบริเวณวัดรังสี และส่งเฉพาะประกายแสงจากการวัดรังสีของผลึกผ่านอุปกรณ์นำแสง มายังโฟโตแคโทดของหลอดทวีคูณอิเล็กตรอนที่ติดตั้งในบริเวณเหมาะสม อย่างไรก็ตาม เนื่องจากประกายแสงของผลึกวัดรังสีในกลุ่มอัลคาไลฮาไลด์ (Alkalide hallide) ได้แก่ NaI(Tl) และ CsI(Na) เป็นต้น มีความยาวคลื่นสั้นมากในช่วงรังสีเหนือม่วง (350-480 nm) และมีความเข้มแสงต่ำมาก การส่งประกายแสงระยะไกลจึงต้องออกแบบระบบนำแสง ที่มีการสูญเสียความเข้มแสงในช่วงคลื่นนี้ให้น้อยมาก งานวิจัยนี้ ได้ทดลองส่งประกายแสงจากผลึกวัด NaI(Tl) ขนาด 1x1 นิ้ว ไปยังหลอดทวีคูณอิเล็กตรอน ขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 2 นิ้ว โดยจัดรูปแบบระบบไว้ 4 แบบ แต่ให้ผลการทดลองเป็นที่น่าพอใจ 2 รูปแบบคือ 1.) การส่งประกายแสงผ่านเส้นใยแสงชนิดของเหลวเส้นเดี่ยว ที่มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางแกนนำแสง 5 มิลลิเมตร แบบเชื่อมต่อตรงด้านปลายทั้งสองด้าน ให้ความสามารถในการส่งประกายแสงได้ไกลกว่า 3 เมตร สำหรับการวัดรังสีแบบนับรวม 2.) การส่งประกายแสงผ่านเส้นใยแสงชนิดของเหลวแบบมัดรวมกัน 5 เส้น เพื่อเพิ่มพื้นที่ส่งประกายแสงที่ความยาว 1.5 เมตร พบว่า เริ่มให้ความสามารถในการแจกแจงพลังงานของระบบวัดที่ 662 keV ของ Cs-137 โดยมีประสิทธิภาพการนับรังสีที่พีคพลังงาน 35 เปอร์เซ็นต์ เมื่อเปรียบเทียบกับการส่งประกายแสงตรง ระหว่างผลึกวัดรังสีและหลอดทวีคูณอิเล็กตรอน ซึ่งมีพื้นที่ส่งประกายแสงเท่ากับพื้นที่แกนนำแสง ของเส้นใยแสงและใช้อัตราขยายสัญญาณต่างกัน 5.5 เท่า ระบบส่งประกายแสงที่พัฒนาขึ้นนี้จะช่วยให้มี ความยืดหยุ่นในการเคลื่อนไหวของผลึกวัดรังสีขณะใช้งาน รวมทั้งป้องกันหลอดทวีคูณอิเล็กตรอน จากสิ่งรบกวนที่รุนแรงและส่งประกายแสงได้ระยะไกล