閃爍探測(cè)器ppt課件(編輯修改稿)
2025-06-01 06:58 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 eV的 ?射線能譜。因 NaI(Tl)計(jì)數(shù)器的能量分辨率不夠，分辨不開 662KeV和 (662－28=)634 KeV ，使全能峰不對(duì)稱，低端下降慢，高端下降陡一些。而氣體探測(cè)器可清楚分辨入射低能 X射線和它的逃逸峰。 2222 0 . 5 1 12 1 . 0 2 2e e eeeE E m c m c E M e VE E m c E M e V????? ? ? ? ?? ? ? ?eiE E E???X 2 .9 6 1 2 .6 3 4 .6 ( )iA r Kr X eE Ke V氣 體射 線 能 量13 迭加峰 ? 除了全能峰的迭加效應(yīng)以外，專指 2個(gè) ?射線同時(shí)進(jìn)入探測(cè)器內(nèi)被記錄的迭加效應(yīng)。對(duì)級(jí)聯(lián)發(fā)射 ?射線的放射源產(chǎn)生的幾率很大，當(dāng)放射源很強(qiáng)時(shí)產(chǎn)生的幾率也很大。 ? 如測(cè)量 60Co源的 ?射線 能量時(shí)，一次核衰變放出 2個(gè)級(jí)聯(lián)的 ?射線，能量分別為 和 ，有可能同時(shí)被探測(cè)器吸收記錄，在對(duì)應(yīng) 現(xiàn)迭加峰。 14 X射線峰 ? 主要由放射源產(chǎn)生。有些放射源有與 ?射線發(fā)射相競(jìng)爭(zhēng)的內(nèi)轉(zhuǎn)換效應(yīng)或 ?衰變是經(jīng)電子俘獲完成的，這時(shí)處于激發(fā)態(tài)的原子將發(fā)射 X射線。如 137Cs源經(jīng) ?衰變的子體 137Ba有一部分發(fā)生內(nèi)轉(zhuǎn)換效應(yīng)產(chǎn)生內(nèi)轉(zhuǎn)換電子，造成 K殼層空位，外層電子躍遷填補(bǔ)，發(fā)射特征 KX射線。137Ba K殼層結(jié)合能為 32KeV，故在 ?能譜的最左邊對(duì)應(yīng)能量 32KeV處形成 X射線峰。 ? ?射線打到探測(cè)器周圍物質(zhì)上也會(huì)產(chǎn)生 X射線，這些 X射線進(jìn)入探測(cè)器就會(huì)在低能端產(chǎn)生 X射線峰。如 ?射線打到源周圍的 Pb屏蔽上，就會(huì)產(chǎn)生鉛的 88KeV的 X射線，迭加在 ?射線能譜的低能端。 15 小閃爍體情況 16 大閃爍體情況 17 中等閃爍體情況 18 ? 能量分辨是晶體的主要性能。 ? NaI(Tl)、 CsI(Tl)對(duì) 137Cs的能量分辨 ~4% 。 ?采用晶體的電磁量能器的能量分辨與入射能量有近似1/?E 的關(guān)系， 可到 2%@1GeV， ?低能：能量沉積漲落、晶體發(fā)光性能重要 ?高能：電子學(xué)噪聲、光收集均勻性、能量泄露、以及刻度誤差 ? 有機(jī)閃爍體能量分辨差，且材質(zhì)輕，對(duì) ?射線不能全吸收。一般作時(shí)間或計(jì)數(shù)測(cè)量。 ? 能量線性 ?低能：重粒子和多電荷粒子，在低能區(qū)有較大的 dE/dX 和短的射程，故有高的沉積能量密度，導(dǎo)致閃爍體的發(fā)光出現(xiàn)飽和，導(dǎo)致非線性 ?高能：能量泄漏 19 四、探測(cè)效率 ? 無(wú)機(jī)閃爍體 ? 對(duì)帶電粒子效率非常高，故一般指對(duì) ?的探測(cè)效率 ? 探測(cè)效率：原子序數(shù) Z大 ? 全能峰探測(cè)效率：原子序數(shù) Z大，能量分辨好（發(fā)光強(qiáng)） ? 晶體量能器需測(cè) ?0，效率是指能探測(cè)到多低能量的 ?射線。 發(fā)光強(qiáng)度和電子學(xué)噪聲是關(guān)鍵 ? 有機(jī)閃爍體 ? 由于材質(zhì)輕，對(duì) ?射線探測(cè)效率低，主要探測(cè)帶電粒子。 ? 對(duì)大面積閃爍體，由于傳輸衰減，遠(yuǎn)端效率較低。 降低甄別閾或提高 PMT高壓，但同時(shí)增加噪聲 ? 測(cè)量 符合測(cè)量可得效率坪曲線，以輸出幅度最小的區(qū)域來(lái)確定PMT的工作高壓，一般取坪下邊沿 +100V 20 五、時(shí)間測(cè)量 ? 發(fā)光衰減時(shí)間快的閃爍體，可以用于定時(shí)測(cè)量 ? 有快成份的無(wú)機(jī)閃爍體如： BaF2， CsF2等（ 110ns），可測(cè)帶電粒子和 ?的時(shí)間信息。 ? 有機(jī)閃爍體， ~ns，可做成大面積，探測(cè) 帶電粒子的 時(shí)間信息。 ? 時(shí)間分辨包括電子學(xué)系統(tǒng) epScPM Nt A.i n t??? ???大面積閃爍體或有光導(dǎo)過渡的探測(cè)器，傳輸導(dǎo)致光的彌散和衰減，時(shí)間分辨變差 21 ? 脈沖前沿過甄別閾的時(shí)間受到電子學(xué)的兩個(gè)因素的影響。 幅度大小對(duì)過閾時(shí)間的影響 ? 極端情況為脈沖的上升沿 （快 PMT~2ns） ? 可用電子學(xué)（恒比定時(shí)甄別器）或軟件方法（同時(shí)測(cè)幅度，時(shí)幅修正）。 脈沖前沿在閾值區(qū)漲落的影響 ? 疊加在前沿的電子學(xué)小擾動(dòng) 多閾值測(cè)量，脈沖光滑分析 ? 組成脈沖前沿的光電子數(shù)目漲落 小塊閃爍體，直接到達(dá)光陰極的快光子多，傳輸時(shí)差也小，反映了該閃爍體的本征時(shí)間分辨。 22 時(shí)間分辨的測(cè)量 ? 小塊閃爍體可采用級(jí)聯(lián) ?射線源測(cè)量 ? 與粒子的入射能量即光強(qiáng)有關(guān) ? 2/21 t o t???? ???? 大面積閃爍探測(cè)器需考慮位置的影響，可采用宇宙線。 對(duì)塑料閃爍體，傳播速度 60ps/cm ? S1尺寸不能大， 2cm ~100ps ? TDC的門信號(hào)直接用 S1的信號(hào) 23 1.
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