核輻射探測(cè)器與核儀器

核輻射探測(cè)器與核儀器核輻射探測(cè)器定義：利用輻射在氣體、液體或固體中引起的電離、激發(fā)效應(yīng)或其它物理、化學(xué)變化進(jìn)行輻射探測(cè)的器件稱(chēng)為輻射探測(cè)器。核輻射探測(cè)的基本過(guò)程：輻射粒子射入探測(cè)器的靈敏體積；入射粒子通過(guò)電離、激發(fā)等效應(yīng)而在探測(cè)器中沉積能量；

探測(cè)器通過(guò)各種機(jī)制將沉積能量轉(zhuǎn)換成某種形式的輸出信號(hào)。對(duì)非帶電粒子通過(guò)次級(jí)效應(yīng)產(chǎn)生次電子或重帶電粒子,實(shí)現(xiàn)能量的沉積。核輻射探測(cè)器氣體探測(cè)器閃爍探測(cè)器半導(dǎo)體探測(cè)器氣體探測(cè)器核輻射引起的氣體電離初級(jí)電離：入射粒子與氣體分子或原子直接碰撞而導(dǎo)致的氣體電離；次級(jí)電離：直接電離所產(chǎn)生的電子或紫外光及X射線而導(dǎo)致的氣體電離。復(fù)合過(guò)程：正離子和電子或負(fù)離子復(fù)合成中性粒子的過(guò)程。氣體探測(cè)器的特點(diǎn)：探測(cè)器的靈敏體積大小和形狀幾乎不受限制；沒(méi)有輻射損傷或極易恢復(fù)；經(jīng)濟(jì)可靠。各種氣體探測(cè)器氣體探測(cè)器電離室脈沖電離室：記錄單個(gè)輻射粒子，主要用于測(cè)量重帶電粒子的能量和強(qiáng)度。電流電離室：記錄大量粒子平均效應(yīng)，主要用于測(cè)量X,g,b和中子的強(qiáng)度或通量。0d++++++++--------陽(yáng)極

陰極

z氣體探測(cè)器的圓柱型電離室結(jié)構(gòu)高壓極負(fù)載電阻靈敏體積輸出信號(hào)：分別為極板電容、分布電容和放大器輸入電容。閃爍探測(cè)器

利用輻射在某些物質(zhì)中產(chǎn)生的閃光，產(chǎn)生熒光光子來(lái)探測(cè)電離輻射的探測(cè)器。閃爍體光電倍增管(打拿極)反射層管座分壓器高壓多道或單道光陰極陽(yáng)極熒光光子光電子暗盒窗前置放大器閃爍探測(cè)器的工作過(guò)程：(1)輻射射入閃爍體使閃爍體原子電離或激發(fā)，受激原子退激而發(fā)出波長(zhǎng)在可見(jiàn)光波段的熒光。(2)熒光光子被收集到光電倍增管(PMT)的光陰極，通過(guò)光電效應(yīng)打出光電子。(3)電子運(yùn)動(dòng)并倍增，并在陽(yáng)極輸出回路輸出信號(hào)。閃爍探測(cè)器的應(yīng)用主要用于構(gòu)成譜儀光電倍增管閃爍體射極輸出器線性脈沖放大器單道脈沖幅度分析器多道脈沖幅度分析器打印機(jī)自動(dòng)定標(biāo)器線性率表高壓電源示波器源圖3-1 Nal(T1)閃爍譜儀裝置示意圖

半導(dǎo)體探測(cè)器的基本原理是帶電粒子在半導(dǎo)體探測(cè)器的靈敏體積內(nèi)產(chǎn)生電子－空穴對(duì)，電子－空穴對(duì)在外電場(chǎng)的作用下漂移而輸出信號(hào)。半導(dǎo)體探測(cè)器半導(dǎo)體探測(cè)器的特點(diǎn)：(1)能量分辨率最佳；(2)射線探測(cè)效率較高，可與閃爍探測(cè)器相比。常用半導(dǎo)體探測(cè)器有：(1)P-N結(jié)型半導(dǎo)體探測(cè)器；(2)鋰漂移型半導(dǎo)體探測(cè)器；(3)高純鍺半導(dǎo)體探測(cè)器；核儀器定義：核儀器是利用放射性射線的某些特性進(jìn)行放射性種類(lèi)和含量測(cè)量的一種儀器。核儀器品種繁多，應(yīng)用廣泛，涵蓋農(nóng)業(yè)、工業(yè)、醫(yī)療衛(wèi)生、地質(zhì)礦山、環(huán)境保護(hù)、航天、教學(xué)、科研、海關(guān)等領(lǐng)域。核儀器分類(lèi)按儀器特性分類(lèi)：有源核儀器和無(wú)源核儀器。按工作方式分類(lèi)：實(shí)驗(yàn)室分析儀器，固定式監(jiān)測(cè)儀器，移動(dòng)式、可攜帶檢測(cè)儀，個(gè)人監(jiān)測(cè)儀表，專(zhuān)用安全監(jiān)測(cè)與狀態(tài)監(jiān)測(cè)儀表。按探測(cè)器分類(lèi)：氣體電離探測(cè)器，晶體閃爍探測(cè)器，半導(dǎo)體探測(cè)器，其他探測(cè)器。按測(cè)量方式分類(lèi)：直接測(cè)量?jī)x器，間接測(cè)量?jī)x器，在線連續(xù)檢測(cè)儀器，離線分析、化驗(yàn)檢測(cè)儀器?；竞藘x器定義：基本核儀器是核儀器的基本組成部分，主要用以測(cè)量與處理核輻射的活度、時(shí)間、能量、位置等信息。