放射化學(xué)第七講(核測(cè)量儀器(編輯修改稿)
2024-10-27 15:34 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 比計(jì)數(shù)器 2022/10/23 正比計(jì)數(shù)器 ? V?為脈沖幅度， ? n為原電離產(chǎn)生的離子對(duì)數(shù)， ? C0為電離室的極間電容 , ? M為氣體放大倍數(shù)。 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關(guān)；可不經(jīng)放大直接紀(jì)錄，使用方便， 價(jià)格低廉。 ? 目前被廣泛使用。 ? 按充氣類型：有機(jī) GM管 (90% Ar+酒精或乙醚 ) 鹵素 GM管 (90% Ne+Cl2或 Br2) ? 按用途劃分：端窗型（鐘罩型）或圓柱形。 2022/10/23 GM計(jì)數(shù)器 ? 為使 GM管正常工作 ,在工作氣體中必須加入少量的酒精、乙醚、 Cl Br2等淬滅氣體。 ? 淬滅氣體的電離電位比工作氣體 Ar的低 。 Ar+在到達(dá)陰極之前與淬滅氣體分子碰撞，發(fā)生電荷交換。 ? Ar++CH3CH2OH? Ar+CH3CH2OH+ GM管的工作電壓應(yīng)選在坪的前 1/3?1/2之間 2022/10/23 GM計(jì)數(shù)器 ? 到達(dá)陰極的正離子都是CH3CH2OH+， 它們從陰極拉出電子，再與電子結(jié)合生成激發(fā)態(tài)分子。 ? 這種激發(fā)態(tài)分子很容易分解，其分解的平均壽命（ 1013s）比發(fā)射光子的平均壽命（ 107s）短得多。 ? 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 ? 若到達(dá)陰極的 CH3CH2OH+有 108個(gè)，則造成假性計(jì)數(shù)的概率約為1%。 ? 隨著 GM管外加電壓的增加，正離子鞘中的正離子數(shù)目增加，假性計(jì)數(shù)的幾率也增加，造成 GM計(jì)數(shù)器的工作坪有一定的斜度。 ? 隨著 CH3CH2OH消耗量的增加，坪的斜度增加，坪長縮短 。 2022/10/23 GM計(jì)數(shù)器 ? 坪長小于某一數(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管的工作電壓較低，坪長較短。 ? 由于鹵素分子容易捕獲電子形成重負(fù)離子，因此探測(cè)效率也有所下降。 ? 鹵素分子分解為原子后，可以重新復(fù)合為鹵素分子，但會(huì)有一部分與陰極作用而消耗。 ? 鹵素 GM計(jì)數(shù)器的壽命很長，約為 109?1010個(gè)計(jì)數(shù)。 2022/10/23 GM計(jì)數(shù)器 ? 正離子鞘的形成使陽極附近的電場(chǎng)強(qiáng)度降低，不僅使雪崩放電被終止，而且對(duì)新進(jìn)入靈敏區(qū)的帶電粒子停止響應(yīng)。 ? 隨著正離子的漂移，中心電場(chǎng)逐漸恢復(fù)到維持放電的電場(chǎng)強(qiáng)度。這段時(shí)間稱為 GM計(jì)數(shù)管的死時(shí)間。 ? 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。 ? 當(dāng)脈沖幅度達(dá)到定標(biāo)器的觸發(fā)閾而能正常計(jì)數(shù)所需的時(shí)間稱為 GM管的分辨時(shí)間 。 2022/10/23 GM計(jì)數(shù)器的時(shí)間特性 死時(shí)間 恢復(fù)時(shí)間 分辨時(shí)間 2022/10/23 GM計(jì)數(shù)管 ? 由于分辨時(shí)間的影響，在分辨時(shí)間內(nèi)進(jìn)入的離子被漏記。 ? 計(jì)數(shù)率越大，漏記越嚴(yán)重。計(jì)數(shù)率6000cpm時(shí)，漏計(jì)數(shù)可以忽略。 2022/10/23 溫度對(duì) GM計(jì)數(shù)管性能的影響 2022/10/23 溫度對(duì) GM計(jì)數(shù)管性能的影響 ? 溫度太低，淬滅氣體凝聚，淬滅作用減弱；溫度太高，電極發(fā)射熱電子的幾率增加，使 GM管的坪斜增大，坪長縮短，性能變差。 ? 有機(jī) GM管： 10?600C（淬滅氣體為乙醇） 20?500C（淬滅氣體為甲酸乙酯） ? 鹵素 GM計(jì)數(shù)管： 60?700C（淬滅氣體為 Cl2） 55?600C（淬滅氣體為 Br2） 2022/10/23 The Lecture Complete 2022/10/23 閃爍探測(cè)器 2022/10/23 閃爍探測(cè)器 ? 核輻射與某些透明物質(zhì)相互作用； ? 透明物質(zhì)電離和激發(fā)后發(fā)射熒光。 ? 應(yīng)用最廣泛的核輻射探測(cè)儀器之一； ? 特點(diǎn) : 分辨時(shí)間短 , 對(duì) ?射線的探測(cè)效率高。 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 ? 核輻射與某些透明物質(zhì)相互作用； ? 透明物質(zhì)電離和激發(fā)后發(fā)射熒光。 ? 應(yīng)用最廣泛的核輻射探測(cè)儀器之一； ? 特點(diǎn) : 分辨時(shí)間短 , 對(duì)?射線的探測(cè)效率高。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 ? 在核輻射的照射下能產(chǎn)生熒光的物質(zhì) —— 閃爍體 ? 無機(jī)閃爍體： 無機(jī)單晶閃爍體： NaI(Tl) , C
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