5-§. Radioaktiv úlgilerdiń alfa spektroskopiyası Eksperimenttiń maqseti

Yarım όtkizgishli detektordıń islew pricipi. Eksperimentallıq dúzilis quramındaǵı alfa-
spektrometrdiń eń áhmiyetli bόlegi bolǵan yarım όtkizgishli detektor islew pricipi boyınsha ol 
όzin qattı halındaǵı ionizaciyalıq kamera sıpatında kόrsetip elektron-ion zaryad juplıqlarınıń 
analogı bolǵan elektron-tesikshe zaryad juplıqların payda etip detektorda elektr signalların 
júzege keltiredi. 
Diskret energiyalıq qáddilerge iye bolǵan jeke atomlardan parıqlı ráwishte kristallıq reshetka 
túyinlerindegi atomlar baylanısqan hám erkin elektronlar energiyası ushın diskret qáddiler hám 
qadaǵan etilgen hallardıń zonalıq analogin jaratıp beredi. Atomdaǵı baylanısqan elektronlar 
valent zonanı payda etedi. Atomnıń sırtqı elektronlıq qabıǵındaǵı elektronlar bolsa baylanıstı 
úzip kristall boylap erkin kόship júre aladı. Erkin elektronlar ushın qadaǵan etilgen zonanıń bar 
ekenligin elektronnıń kristallıq maydandaǵı qozǵalısın táriyiplewshi tolqınlıq funkciyası ushın 
interferenciyalıq effektlerdiń tásir etetuǵınlıǵı arqalı jaqsı túsindiriwge boladı. Kristall elektron 
ushın ápiwayı úsh όlshemli difrakciyalıq pánjere xızmetin atqaradı. 
Όjire temperaturalarında kremniydiń qadaǵan etilgen zonasınıń keńligi 1,15 eV qa teń. 
Yarım όtkizgishte bar boǵan qosımtalar olardıń zonalıq strukturasınıń yaǵnıy qadaǵan etilgen 
zonanıń joqarǵı hám tόmengi qáddileri arasındaǵı parıqtı onlaǵan meVqa teń bolatuǵınday 
dárejede όzgeriwine alıp keliwi múmkin. 
Yarım όtkizgishli kristalǵa alfa-bόleksheleri kelip túskennen soń kόp sandaǵı elektron-
tesikshe zaryad juplıqları payda boladı. Payda bolǵan elektron-tesikshe zaryad juplıqlarınıń 
muǵdarı bir dana bunday juplıqtıń payda bolıwı ushın registraciyalanıp atırǵan bόleksheniń 
energiyasınıń 3,66 eV ı sarıplanadı degen shártten bahalanıwı múmkin. Bul energiyanıń shaması 
yarımόtkizgishli detektordıń analogı bolǵan gazorazryadlı hám scintillyaciyalıq detektorlardaǵı 
energiyanıń usınday shamasına salıstırǵanda bir neshe ese kem (sáykes 
hám ). 
Bul detektorlar materialınınıń energetikalıq ruxsat etilgenligine (energeticheskoe razreshenie) 
baylanıslı bir-birinen parıqlanıwna alıp keledi. Energetikalıq ruxsat etilgenlik 
(spektrallıq 
sızıqlar yarım keńliginiń onıń biyikliklerine qatnası) payda boǵan 
dana zaryad juplıqlarınıń 
statistikalıq fluktuaciyasın anıqlaydı. Ol tόmendegishe anıqlanıwı múmkin: 
√ 
√ 
(1) 
Bul jerde 
– Fano faktorı. Ol eń birinshi márte Fano tárepinen gazorazryadlı detektorlarda 
ionlastırıwshı bόleksheler payda etken zaryadlıq juplıqlar sanınıń statistikalıq fluktuaciyasın 

---

5 
anıqlaw barısında kirgizilgen. Kremniy ushın teoriyalıq jaqtan anıqlanǵan Fano faktorınıń 
shaması 
. Bul shama ionizaciya energiyası menen birgelikte berilgen detektordıń tipi 
ushın múmkin bolǵan energetikalıq ruxsat etilgenliktiń shamasın da kόrsetedi. Gazorazryadlı 
detektorlar ushın bul faktordıń shaması 
ge teń. Taza Puassonlıq bόlistiriwge tán 
processlerde 
ge teń boladı. 
Energetikalıq ruxsat etilgenliktiń dálligine kόplegen faktorlar tásir jasaydı. Bunday 
faktorlardıń eń tiykarǵıları detektordı paydalanıw sapası, onıń tok deregindegi hám kúsheytirgish 
(predusilitel)degi shawqım (shum) bolıp tabıladı. Alfa-bόlekshelerin detektorlaw jaǵdayında 
bolsa onıń kiriw aynasınıń qalıńlıǵı da júdá áhmiyetli rol oynaydı. Bul oblast detektordıń alfa-
bόleksheleri energiyasın eń kόp joǵaltıwshı bόlimi bolıp esaplanadı. Energiyası 5 MeV lı alfa-
bόleksheleri 
sandaǵı zaryad juplıqlarınıń payda bolıwına alıp keledi. Bunday sandaǵı 
bόlekshelerdi registraciyalaw texnikalıq jaqtan qıyınshılıqlardı payda etedi. Bunıń ushın detektor 
materialı qosımtalarǵa iye bolmaǵan joqarı tazalıqtaǵı yarım όtkizgishli kristalldan isleniwi 
zárúr. Sol sebepli joqarı tazalıqtaǵı yarım όtkizgishli kristalǵa ekvivalent bolǵan 
όtkel 
arqalı bul másele sheshiledi. 
Bul eksperimentallıq jumısta yarım όtkizgishli detektordıń materialı basqa kόp sanlı alfa-
bόlekshelerin registraciyalawǵa arnalǵan ápiwayı detektorlardaǵı sıyaqlı bazası 
-tip juqa 
qatlamlı, al kristall ústi bolsa 
-tip όtkizgishlikke iye kremniyden islengen.