放射化學(xué)第七講(核測(cè)量?jī)x器-wenkub
2022-10-28 15:34:18 本頁(yè)面
【正文】 Ar N2 O2 CO2 C2H2 C2H4 CH4 BF3 Air ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 2022/10/23 氣體探測(cè)器 ? 電離產(chǎn)生的正離子和電子的熱運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生無(wú)規(guī)則碰撞； ? 正離子和電子相遇可能復(fù)合為中性分子； ? 電子可能被電負(fù)性大的氣體分子（ H2O, O2, X2）俘獲，形成重負(fù)離子； ? 如果 外加電場(chǎng) ，正離子將向陰極遷移， 電子則向陽(yáng)極遷移； ? 正離子和電子遷移的結(jié)果在外電路形成電離電流； ? 將該電流記錄下來(lái)，可實(shí)現(xiàn)對(duì)輻射的探測(cè)。 2022/10/23 氣體探測(cè)器 ? 在核科學(xué)研究的早期，氣體探測(cè)器起到了非常重要的作用，是當(dāng)時(shí)主要使用的探測(cè)器； ? 20世紀(jì) 50年代后，由于閃爍探測(cè)器和半導(dǎo)體探測(cè)器的發(fā)展，氣體探測(cè)器被逐步取代； ? 目前，氣體探測(cè)器在高能物理、重粒子物理、輻射劑量學(xué)等領(lǐng)域仍然有廣泛應(yīng)用。測(cè)量反沖質(zhì)子的電離和激發(fā)推斷中子的數(shù)量） 2022/10/23 探測(cè)核輻射的方法 ? 射線所攜帶的電荷； （早期使用的驗(yàn)電器） ? 射線的能量在物質(zhì)中所產(chǎn)生的熱效應(yīng)； （射線在物質(zhì)中損失的能量最終可以轉(zhuǎn)化為熱能。 2022/10/23 輻射的探測(cè) ? 研究和應(yīng)用放射性核素： 需要了解荷電離子的種類、數(shù)量、能量及有關(guān)性質(zhì)； 要求對(duì)核輻射進(jìn)行探測(cè)和記錄。 ? 放射性測(cè)量裝置通常由核輻射探測(cè)器和信號(hào)處理系統(tǒng)組成； ? 核輻射探測(cè)器包括靈敏介質(zhì)和結(jié)構(gòu)部分； ? 射線與靈敏介質(zhì)相互作用并損失能量，該能量被靈敏介質(zhì)轉(zhuǎn)換為光、電、熱、或化學(xué)信號(hào)； ? 光、電、熱、或化學(xué)信號(hào)被處理系統(tǒng)分析和記錄。量熱計(jì)） ? 射線與物質(zhì)作用產(chǎn)生的化學(xué)變化 （徑跡探測(cè)器、核乳膠及化學(xué)計(jì)量計(jì)） 2022/10/23 氣體探測(cè)器 2022/10/23 氣體探測(cè)器 ? 氣體探測(cè)器以氣體為探測(cè)介質(zhì)。 2022/10/23 氣體探測(cè)器 wEFwEn020???Ionpairs ?粒子： 104?105/cm ?粒子： 102?103/cm ?射線： 1?10/cm 法諾因子： 1/2?1/3 法諾修正后的方差 2022/10/23 氣體探測(cè)器 ? 電離的統(tǒng)計(jì)漲落決定了探測(cè)器的固有的能量分辨率的下限。 2022/10/23 氣體探測(cè)器 測(cè) 量 電 離 電 流 裝 置 示 意 圖 2022/10/23 氣體電離室的電流 電壓曲線 ? 在一個(gè)充有工作氣體的密封容器內(nèi)安裝兩個(gè)電極； ? 中央為陽(yáng)極，外殼為陰極，彼此絕緣； ? 在兩極間加電壓 V，測(cè)量流經(jīng)負(fù)載 R的電流 I。也可能形成重負(fù)離子。 2022/10/23 氣體探測(cè)器 II. 電離室區(qū)： （ 3）本區(qū)稱為飽和區(qū)或電離室區(qū)。放大倍數(shù)一般為 104數(shù)量級(jí)。 （ 2）光子打在作為陰極的器壁上產(chǎn)生光電子，后者在奔向陽(yáng)極的過(guò)程中又參與電子雪崩過(guò)程。 2022/10/23 氣體探測(cè)器 ? V. GeigerM220。 2022/10/23 氣體探測(cè)器 ? V. GeigerM220。 （ 7） 工作于該區(qū)的 GM計(jì)數(shù)器具有很高的靈敏度，適合于射線的計(jì)數(shù)，但對(duì)射線的能量無(wú)法分辨。 ? 由于每種粒子有其特征能損函數(shù) dE/dl=f(E)。 2022/10/23 累計(jì)電離室 ? 若事先將電離室的兩極充電至一定電壓， V1； ? 該電壓足以保證收集全部的電離電荷； ? 將電離室暴露于 X或 ?輻射場(chǎng)中 t時(shí)間后，極間電壓因收集電離電荷而下降至 V2。 0CM n eV ???輸出脈沖與原電離成正比 ?可用于粒子能量的測(cè)量 ?能量分辨率稍低于脈沖電離室的 ?主要用于 ?、低能 ?及低能X射線的能量和活度的測(cè)量 2022/10/23 正比計(jì)數(shù)器 ?粒子的初級(jí)電離比 ?粒子高 100倍，在固定的甄別閾下， ?粒子可在較低的工作電壓下測(cè)量 正比計(jì)數(shù)器測(cè)量 ?和 ?混合放射源的計(jì)數(shù)率與工作電壓的關(guān)系 2022/10/23 GM計(jì)數(shù)器 ? 靈敏度高； ? 輸出脈沖的幅度大且與入射粒子的種類和能量無(wú)關(guān)；可不經(jīng)放大直接紀(jì)錄，使用方便， 價(jià)格低廉。 ? 淬滅氣體的電離電位比工作氣體 Ar的低 。 ? 光子從陰極上打出電子的幾率為 104，因此， CH3CH2OH+從陰極上打出電子的幾率為 1010。 2022/10/23 GM計(jì)數(shù)器 ? 坪長(zhǎng)小于某一數(shù)值（ 100V），就不能再用了； ? 有機(jī) GM計(jì)數(shù)管的壽命有限，約為 108個(gè)計(jì)數(shù)。 ? 鹵素 GM計(jì)數(shù)器的壽命很長(zhǎng)，約為 109?1010個(gè)計(jì)數(shù)。 ? 當(dāng)正離子鞘全部消失，中心電場(chǎng)完全恢復(fù)，輸出脈沖的幅度達(dá)到正常值，這段時(shí)間稱為恢復(fù)時(shí)間。計(jì)數(shù)率6000cpm時(shí)，漏計(jì)數(shù)可以忽略。 測(cè)量能譜、活度、半衰期。 閃爍體、光導(dǎo)和光電倍增管 閃爍能譜儀的組成 2022/10/23 閃爍探測(cè)器 閃爍體
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