核儀器概論教學(xué)課件ppt探測(cè)器簡(jiǎn)介、前放(存儲(chǔ)版)
【正文】 現(xiàn)場(chǎng)而定，短的 ，長(zhǎng)的幾十～數(shù)百米。 （ 1） 前置放大器 32 ◇ 探測(cè)器與前置放大器連接的等效電路圖 RACA前 放RdCdCsIO( t )探測(cè)器的等效電路 圖中： Rd、 Cd分別為探測(cè)器結(jié)區(qū)本身的結(jié)電阻和結(jié)電容。 所以電壓靈敏前置放大器一般只 適用于能量分辨率比較低 的譜儀系統(tǒng) 。 。 使用 PN結(jié)半導(dǎo)體探測(cè)器時(shí)，如偏壓不穩(wěn)，則結(jié)電容 CD將發(fā)生變化等。 31 ◇ 各部分的任務(wù)？ 實(shí)現(xiàn)電荷到電壓脈沖的轉(zhuǎn)換 對(duì)探測(cè)器輸出信號(hào)放大 盡量提高信號(hào)的信噪比 （ 2） 主放大器 對(duì)探測(cè)器輸出的電壓信號(hào)進(jìn)一步放大。 譜儀中的放大器通常被分成兩個(gè)部分：前置放大器和主放大器（又稱為譜儀放大器）。當(dāng)要求探測(cè)器的分辨率要高時(shí)，一般選用 γ 射線半導(dǎo)體探測(cè)器。也使半導(dǎo)體探測(cè)器的固有能量分辨率指標(biāo)比電離室的要好得多，一般約為 ％－％。 閃爍探測(cè)器： 光電倍增管陽(yáng)極最終收集到的電子數(shù) N0是由 三個(gè)隨機(jī)變量串級(jí) 而成的：①同樣能量粒子在閃爍體中發(fā)出的光子數(shù) ②一個(gè)光子在光陰極上轉(zhuǎn)換的光電子數(shù)③光電倍增管的倍增系數(shù) M，都是具有統(tǒng)計(jì)漲落的隨機(jī)變量。因此離子對(duì)數(shù)概率密度分布曲線會(huì)有一定展寬。與 Si(Li)探測(cè)器相比較明顯地改善能量分辨率，但 HPGe探測(cè)器所能測(cè)量的 X射線能量下限為 。 Si(Li)探測(cè)器通常只用于 100Kev以下 低能 γ 或 X射線以及 β 射線。 這些空間電荷所產(chǎn)生的電場(chǎng)把在 I區(qū)內(nèi)所產(chǎn)生的兩種載流子分 別掃向 N區(qū)及 P區(qū)。導(dǎo)致探測(cè)器的結(jié)電容穩(wěn)定性變差。 ◇ 工作時(shí) 要在探測(cè)器上 加合適的反向電壓 ，當(dāng)有粒子射入時(shí)，輸出電荷量正比于入射粒子在結(jié)區(qū)內(nèi)損耗的能量。被稱作為“ 結(jié)區(qū) ” 或“耗盡層”。1 核儀器概論 第二章 譜儀中常用的探測(cè)器簡(jiǎn)介 第三章 前置放大器 2 第二章 譜儀中常用的探測(cè)器簡(jiǎn)介 第一節(jié) 探測(cè)器的主要性能指標(biāo)的定義 第二節(jié) 能譜測(cè)量中常用探測(cè)器基本原理簡(jiǎn)述 能譜測(cè)量中最常用的探測(cè)器主要有： 氣體 探測(cè)器、 閃爍 探測(cè)器及 半導(dǎo)體 探測(cè)器。 ◇ 8 半導(dǎo)體探測(cè)器 ◇ 一 N型同一 P型半導(dǎo)體利用特殊工藝聯(lián)結(jié)在一起由于 擴(kuò)散 作用，形成 PN結(jié)。一旦有粒子入射，在結(jié)區(qū)內(nèi)即可產(chǎn)生電子 — 空穴對(duì)，電子 — 空穴被收集后給出信號(hào)電流。 b：結(jié)區(qū)寬度隨反相工作電壓的變化而變化。 PIN結(jié) 13 ◇ 沒有外加電壓 時(shí) PIN結(jié)的情況 由于擴(kuò)散過程，最終在 N層及 P層內(nèi)邊界將分別出現(xiàn)正、負(fù)空間電荷。 Ge(Li)探測(cè)器適用于測(cè) γ射線。 另外，也可用于 X射線譜學(xué) 。 室溫下的硅（ Si）： 低溫下的鍺（ Ge）： 3 .6 1W e V?2 .9 6W e V? 如果入射粒子將它的能量 E全部消耗在半導(dǎo)體探測(cè)器的靈敏體積內(nèi)，則平均產(chǎn)生的電子空穴對(duì)數(shù)為： ENW?（約為氣體探測(cè)器的 10倍） 輸出信號(hào)幅度（大約）： 幾 mV △ 閃爍探測(cè)器 輸出信號(hào)幅度（大約）
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