伽马射线闪烁探测器有哪些?
可以用电离室探测器测量,闪烁体探测器可能不行。
主要是伽马射线进入闪烁体,通过发生光电效应、康普顿散射、电子对作用产生次级电子,次级电子使闪烁体原子激发,激发的原子退激时发出荧光,荧光打在光阴极上,打出电子,也就是相当于发生光到电子的转换,出射的电子打在后面光电倍增管的打拿级上,电子不断的倍增,最后由光电倍增管的阳极输出电信号。该信号的幅度是和入射伽马射线的能量成正比的。
基本工作过程就是这样子啦~呵呵,我也刚学不久,不知道说的全不全面~希望对你有帮助~
电离室、正比计数器和G-M计数器因其探测γ射线效率很低,在测井中应用较少,使用较多的是各种闪烁计数器。
1.γ射线闪烁探测器的工作原理
γ射线入射到晶体上,发生光电效应、康普顿效应和电子对效应。前两种效应产生电子,后一种效应产生电子对,这些次级电子在晶体中运动,把能量消耗于晶体中,使晶体中原子电离、受激发,处于激发态的原子回到基态时,使晶体闪光,即产生荧光。荧光被光倍电增管的光阴极收集并转换成光电子,光电子经光电倍增管的各个打拿极放大,数量倍增,最终在管子的阳极负载电阻上产生电脉冲。电脉冲幅度的大小与γ射线能量成正比。因此,闪烁探测器能测量γ射线能量谱。
2.闪烁探测器的能量分辨率
探测器在形成输出脉冲的过程中,脉冲幅度存在着统计涨落。即使对确定的单能粒子,其脉冲幅度也具有一定的分布。通常把脉冲计数率随脉冲幅度分布的半宽度ΔV1/2与计数率最大值所对应的脉冲幅度之比,定义为脉冲幅度的分辨率。根据入射粒子能量与脉冲幅度成正比关系,能量分辨率表示为η=ΔV1/2/V。
在实验室测量闪烁探测器的γ射线能量谱,一般用标准源137Cs和谱仪,纵坐标为γ射线每道计数率N,横坐标为谱仪的道数,道数正比于需要测的脉冲幅度电压。图1-2-6是用256道谱仪测得的NaI(T1)闪烁晶体137Cs标准源γ射线谱。
A点峰位60道,A点计数率为n,n/2处E、F两点的道数分别为57、63,半宽度道数为6,该闪烁晶体探测器γ射线能量分辨率η=6 / 60=1 / 10=10%。
A点能量0.661MeV称为全能峰,因是光电效应形成的,又称为光电峰;平台状曲线B点康普顿散射效应形成的,它的特征散射光子逃逸后,留下一个能量连续的电子谱。C点能量0.184MeV称为反散射峰。当γ射线射向闪烁体时,总有一部分γ射线没有被闪烁体吸收而穿出。当它与闪烁体后面的物质发生康普顿效应时,反散射光子返回闪烁体,通过光电效应被记录,这就构成反散射峰。
反射回来的光子能量由下式可算出:
令θ=180°、hv0=0.661MeV,则hv=0.184MeV。
D点能量32.2keV是X射线峰,它是由137Ba的Κ层特征X射线贡献的。137Cs的β衰变子体137Ba的0.662MeV激发态,在放出内转换电子后,造成Κ层空位,外层电子跃迁后产生此X射线。
图1-2-7是用256谱仪和碘化钠闪烁体测得的24Na源γ射线能量谱。
A点能量Eγ1=1.38MeV,B点能量Eγ2=2.76MeV。A点是能量为Eγ1的γ射线在晶体中产生的全能峰。B点是能量为Eγ2的γ射线在晶体中产生的全能峰。
D点能量=2.76MeV-0.51MeV=2.51MeV,称为第一逃逸峰。
C点能量=2.76MeV-0.51MeV-0.51MeV=1.74MeV,称为第二逃逸峰。
Eγ2=2.76MeV的γ射线在闪烁体中主要产生电子对效应。这时正负电子对具有的总动能为:
正负电子对的总动能比Eγ2少了一对正负电子的静止能量,这一正负电子对的总动能消耗在晶体中,用于闪烁发光。另外,当正电子动能消耗殆尽时,它就与晶体原子中的电子产生湮没作用,而转化为两只光子e++e- → 2hv,hv=0.51MeV。这两只光子称为湮没光子。这两只光子在晶体中有三种可能的趋向,两只湮没光子的能量全部消耗在晶体中,它们的总能量1.02MeV加上Ee+ + Ee-正负电子对在晶体中闪烁发光的能量,由于累积效应,谱仪记录B点能量,(Ee++Ee-)+1.02MeV=1.74MeV+1.02MeV=2.76MeV = Eγ2,所以B点是2.76MeV的全能峰。两只湮没光子中有一只逃逸出晶体,谱仪记录的能量比全能峰少了0.51MeV这就是D峰,称为第一逃逸峰。两只湮没光子全部逃逸晶体,对应的能量为Ee++Ee-=Eγ2-1.02MeV=1.74MeV,这就是C峰,称为第二逃逸峰。在放射性测井中,经常提到自然γ射线能谱测井,碘化钠闪烁晶体探测器测得40K、238U、232Th的γ射线能量谱如图1-2-8所示。
核探测器的分类
如碘化钠和碘化铯对电子、伽马辐射灵敏度高,发光率高;硫化锌对伽马射线不灵敏,主要用来探测阿尔法粒子;锗酸铋晶体对密度大,发光效率高,对高能电子和伽马辐射探测十分有效。此外,闪烁晶体探测器由于里面涉及了光子激发、光耦合、光导系统等光电器件,因而仪器制作更加复杂。半导体探测器是一种迅速发展的...
用闪烁伽马能谱仪测量单能伽马射线的能谱,为什么呈连续的分布_百度知 ...
第一闪烁谱仪分辨率很低,峰被展宽;第二本底计数干扰;第三康普顿效应;第四,伽马射线穿出探测器,能量部分吸收;……这样的综合因素叠加使谱感觉是连续分布的。要想分辨率高,用高纯锗探测器,不过仪器贵,而且使用麻烦,要加液氮。
γ闪烁探测器的工作原理
主要是伽马射线进入闪烁体,通过发生光电效应、康普顿散射、电子对作用产生次级电子,次级电子使闪烁体原子激发,激发的原子退激时发出荧光,荧光打在光阴极上,打出电子,也就是相当于发生光到电子的转换,出射的电子打在后面光电倍增管的打拿级上,电子不断的倍增,最后由光电倍增管的阳极输出电信号。该...
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辐射检测仪分那几类?
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同轴锗锂伽马射线探测器是?
气体电离室产生一个电子—离子对需要能量30eV;闪烁体探测器NaI(Tl)产生一个光电子需要能量300eV;半导体固体电离室Ge(Li)产生一个电子—空穴对需要能量3eV。对于具有能量为E的γ射线,在上述三种探测器中,产生的载流子数分别应为N=E\/30eV、N=E\/300eV、N=E\/3eV。产生的电荷应是E\/Ee×1....
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盖革一响爹妈白养是什么意思
通过适当地选择施加在电极和管壁之间的电压,可以根据它们的种类选择要检测的粒子的最低能量。盖革计数器也可以用来探测伽马射线,但由于盖革管中的气体密度通常较低,高能伽马射线往往在被探测之前就离开了盖革管,所以它们对高能伽马射线的探测灵敏度较低。在这种情况下,碘化钠闪烁计数器表现更好。
我国发射的第一颗暗物质粒子探测卫星的中文名是什么?
2. “悟空号”在国际上具有领先地位,其观测能段范围最宽,能量分辨率最优,超越了所有同类探测器。3. 该卫星的主要任务是在太空中探测高能电子及高能伽马射线,以寻找暗物质的证据,并研究其特性和空间分布规律。4. 悟空号搭载了多种探测器,包括塑料闪烁探测器、硅微条、钨板、电磁量能器和中子探测...
暗物质粒子探测卫星是什么?
暗物质粒子探测卫星是中国科学院空间科学战略性先导科技专项中首批立项研制的4颗科学实验卫星之一,是目前世界上观测能段范围最宽、能量分辨率最优的暗物质粒子探测卫星。暗物质粒子探测卫星是一个空间望远镜,有效载荷质量1410公斤,它可以探测高能伽马射线、电子和宇宙射线。它由一个塑料闪烁探测器、硅微条...
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都兰县19386606906: 伽马探测器原理 - ?
支屠瑙瑞: 是对放射性同位核素进行探测的一种传感器,探测伽马的探测器分好多种类,有半导体探测器,GM管探测器,闪烁体探测器,这三大类是常用的,原理都是将空气中的电离辐射能转换成一种可计数的脉冲信号,输入到二次仪表中,进行计数测量.
都兰县19386606906: 常用辐射防护仪表 - ?
支屠瑙瑞: 仪表内的核心是辐射探测器,按探测器介质的不同分为气体探测器、电离室探测器、闪烁体探测器.根据防护的辐射源对象不同,要选用不同的探测器类型.阿尔法和贝塔射线选用气体探测器,伽马辐射选用闪烁体探测器,电离室经常用在仪器的校准刻度方面.辐射防护最重要的是对伽马射线的防护,闪烁体探测器对伽马射线有很高的探测效率,而且仪表可以做得很小.最常用的闪烁体介质是NaI晶体.
都兰县19386606906: 放射性测量的闪烁型探测器 - ?
支屠瑙瑞: ⒈探测原理 闪烁型探测器由闪烁体,光电倍增管,电源和放大器-分析器-定标器系统组成,现代闪烁探测器往往配备有计算机系统来处理测量结果.当射线通过闪烁体时,闪烁体被射线电离、激发,并发出一定波长的光,这些光子射到光电倍增...
都兰县19386606906: 整个宇宙,什么射线最最厉害? - ?
支屠瑙瑞: 你的问题可以表达为:电子跃迁产生的电子波在哪个波长穿透力最强.或者能量最高.或者是对人体损害严重.当然是我们所说的紫外线了,竟然可以穿过大气层还不够厉害么?经常户外工作的人脸色紫红,皱纹也多,这就是紫外波的厉害. 目前人类利用无损探测的主要是X波,但是过多的照射一定危害,例如医院的CT,尽量不要多照.还有地铁车站的安检,要迅速绕过
都兰县19386606906: 射线探测器主要有哪些 - ?
支屠瑙瑞:[答案] 范围太宽不是两句话能讲明白的,总起来说,射线按能量可分为非电离辐射与电离辐射,非电离辐射为:1、紫外线波长以下的电磁波2、能量小于10eV的各种粒子;电离辐射为:1、紫外线波长以上的电磁波2、能量大于10eV的各种粒子;光是电离...
都兰县19386606906: 闪烁探测器主要包括哪些部件,简述其工作机理. - ?
支屠瑙瑞: 主要由闪烁体、光的收集部件和光电转换器件组成的辐射探测器.当粒子进入闪烁体时,闪烁体的原子或分子受激而产生荧光.利用光导和反射体等光的收集部件使荧光尽量多地射到光电转换器件的光敏层上并打出光电子.这些光电子可直接或...
都兰县19386606906: 伽马射线探测的基本原理有哪些? - ?
支屠瑙瑞: γ射线与物质相互作用时,主要发生光电效应、康普顿效应和电子对效应,这三种效应产生次级电子,次级电子引起原子电离和激发. 电离作用是带电粒子和通过物质原子束缚电子之间的非弹性碰撞的结果,带电粒子与束缚电子之间的库仑作用...
都兰县19386606906: γ闪烁探测器的工作原理 - ?
支屠瑙瑞: 主要是伽马射线进入闪烁体,通过发生光电效应、康普顿散射、电子对作用产生次级电子,次级电子使闪烁体原子激发,激发的原子退激时发出荧光,荧光打在光阴极上,打出电子,也就是相当于发生光到电子的转换,出射的电子打在后面光电倍增管的打拿级上,电子不断的倍增,最后由光电倍增管的阳极输出电信号.该信号的幅度是和入射伽马射线的能量成正比的.基本工作过程就是这样子啦~呵呵,我也刚学不久,不知道说的全不全面~希望对你有帮助~
都兰县19386606906: 怎样检测到被钴60辐射到 - ?
支屠瑙瑞: 用盖革计数器,注意型号,需要能检测伽马射线那种,有些型号只能检测阿尔法和贝塔射线,而钴60主要辐射伽马射线及少量的贝塔射线.