探測系統(tǒng)ppt課件-資料下載頁
2025-01-14 18:43本頁面
【正文】 ? ?? 半，2022/2/11 中國科大 汪曉蓮 50 ? 噪聲測量方法： 用多道分析器測量脈 沖幅度分布。 a) 單源法： 放大器成形電路時(shí)間常數(shù) 為 1181。s 。 精密脈沖發(fā)生器通常使用 水銀開關(guān)脈沖產(chǎn)生器。 用已知能量放射源校準(zhǔn)，將發(fā)生器脈沖幅度調(diào)節(jié)到與校準(zhǔn)源光電峰一致： / 2 .3 5 42 .3 5 4cggC V NNE N C QN e N e??? ? ??NEEN?? ? ?半Cc Vg 2022/2/11 中國科大 汪曉蓮 51 b) 雙源法： 脈沖發(fā)生器分別給出兩個(gè)幅度的脈沖 Vg1和 Vg2，相應(yīng)測得譜峰道數(shù) N1和 N2， ?N取兩個(gè)峰中較寬的一個(gè)，且 ?N?5道。 也可用兩種已知能量放射源來校準(zhǔn)。 121212122 .3 5 4gg cVV CNEN CN N eEEENNN? ?????? ? ??半2022/2/11 中國科大 汪曉蓮 52 尾堆積 峰堆積 3）脈沖堆積對能量分辨率的影響 ?3 2022/2/11 中國科大 汪曉蓮 53 4）入射窗厚對能量分辨率的影響 ?4 ? 對重粒子和低能粒子的影響很大，主要由窗厚的不均勻和粒子入射角度不同，造成粒子在窗中的能量損失不同，引起產(chǎn)生的電荷數(shù)有起伏。 ? 例如垂直探測器表面入射和與探測器表面成 300角入射的粒子在窗內(nèi)走過的路程相差一倍，因而在窗內(nèi)損失的能量也差一倍以上，當(dāng)入射粒子能量很低時(shí)，可能相差幾倍。這種能量起伏有幾個(gè) KeV－幾十 KeV，使能量分辨率變壞。 ? 解決辦法：加準(zhǔn)直器。 ? 對 5MeV的 ?粒子由于入射窗厚度造成的能量分辨率 ? ? ? ?2 3 .5E Ke V d m???半2022/2/11 中國科大 汪曉蓮 54 5）幅度分析器道寬對能量分辨率的影響 ?5 ? 脈沖幅度分析器的道寬不為零，測量的是某個(gè)小幅度區(qū)間內(nèi)的脈沖，因而是測量的脈沖幅度分布展寬 。 25 0 02 2 21 0. 28 00. 011% 0. 28 0. 01 28 50. 281510 5 1( ) 10 % 510 0 10AAAUA A U UU U A AAUUN aI T l UUU? ? ????? ???? ? ? ? ??? ?????????? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ??? ? ? ? ? ?： 道 寬 ， ： 時(shí) 的 能 量 分 辨 率要 求 道 寬 的 影 響 小 于 ， 即 ， 則對 多 道 而 言 ， ， 故 幅 度 分 布 的 半 高 寬 一 定 要 有 道 以 上 。對 于 閃 爍 計(jì) 數(shù) 器 ， ， 01% 50 0 0. 5% 10 00UU??? ? ? ?道對 于 半 導(dǎo) 體 探 測 器 ， ， 道 ； ， 道2022/2/11 中國科大 汪曉蓮 55 6）總的能量分辨率 ? 影響能量分辨率的各個(gè)因素彼此獨(dú)立無關(guān)，則 ? 在實(shí)驗(yàn)中能夠測量到的是 a）能譜系統(tǒng)的總的能量分辨率 ?Es b）去掉放射源包括探測器在內(nèi)的系統(tǒng)總噪聲 ?Et c）去掉探測器后系統(tǒng)總噪聲 ?Ee 2 2 2 2 2 21 2 3 4 52 2 2 2 2 2E E E E E E? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?半 半 1 半 2 半 3 半 4 半 5其 他其 他? ? ? ?? ? ? ?22220D S eSTE E EE E E? ? ? ? ?? ? ? ? ?探 測 器 的 貢 獻(xiàn) ：放 射 源 的 貢 獻(xiàn) ：2022/2/11 中國科大 汪曉蓮 56 三、能譜 ?譜 ? ?射線能量是分 立的。 ? 單能 ?射線譜不 對稱，低能端下 降緩慢高能端下 降較快。 ? 源自吸收和窗 吸收 241Am的 ?能譜 2022/2/11 中國科大 汪曉蓮 57 ?譜 ? ?譜是 連續(xù)譜。 ? 內(nèi)轉(zhuǎn)換電子的能量是單一的，其能譜是分立譜。 2022/2/11 中國科大 汪曉蓮 58 ?能譜 ?射線是單能，但不能直接被記錄，而是通過三種效應(yīng)產(chǎn)生次級電子間接被記錄。所以單能 ?射線能譜除了峰之外還有較大的連續(xù)譜。 2022/2/11 中國科大 汪曉蓮 59 ? ?能譜由全能峰、康普頓連續(xù)譜、反散射峰、逃逸峰、迭加峰、 X射線峰等組成。 ? 全能峰： ?射線與探測器物質(zhì)發(fā)生光電效應(yīng)、電子對效應(yīng)、康普頓效應(yīng)產(chǎn)生的次級粒子沒有跑出探測器都被探測器所吸收，構(gòu)成全能峰，所以全能峰的能量精確等于 ?射線的能量。 ? 康普頓連續(xù)譜： 由康普頓效應(yīng)形成，被散射的 ?光子逃出探測器，反沖電子被記錄，其能量隨散射角變化。 ? 反散射峰： 由于康普頓效應(yīng)，當(dāng)散射角為 900－ 1800時(shí)，散射光子進(jìn)入探測器被吸收形成不大的反散射峰，迭加在康普頓連續(xù)譜上。 ? ? ? ?39。 211 1 1 c o s 1 1 c o se eEEE E Emc???? ?? ? ? ???? ? ? ???? ? ? ???2022/2/11 中國科大 汪曉蓮 60 ? 逃逸峰： 是次級效應(yīng)產(chǎn)生的 X射線、電子和湮滅光子逃出探測器造成的。 a） X射線逃逸峰 ： Ee=E? － Ex b）次級電子逃逸峰： 0－ E? 連續(xù)譜 c）湮滅光子逃逸峰 單逃逸峰 ： Ee=E? － 雙逃逸峰： Ee=E? － ? 迭加峰： 級聯(lián)發(fā)射的兩個(gè) ?射線都進(jìn)入探測器，被探測器同時(shí)吸收探測產(chǎn)生迭加峰。 Ee=E?1 ＋ E?2 ? X射線峰： 由放射源產(chǎn)生，放射源核的內(nèi)轉(zhuǎn)換效應(yīng)或 ?衰變是經(jīng)電子俘獲完成的，處于激發(fā)態(tài)的原子將發(fā)射 X射線。 2022/2/11 中國科大 汪曉蓮 61 湮滅光子逃逸峰 X射線逃逸峰 2022/2/11 中國科大 汪曉蓮 62 迭加峰 2022/2/11 中國科大 汪曉蓮 63 四、探測器的選擇 ? 要求 ：除了考慮探測效率核允許最大計(jì)數(shù)率以外還要求能量線性好，能量分辨率高。 ? 帶電粒子 ：無論是電子還是重帶電粒子能量分辨率最好的是磁譜儀， ?=－ % 。 ?粒子 ：金硅面壘半導(dǎo)體譜儀， ?=%；電離室 ?和電子 ：低能 時(shí)用正比計(jì)數(shù)器、 MWPC、 Si(Li) 高能時(shí)用 NaI(Tl)、 Ge(Li)和高純鍺 ? ?射線 ：一般用 NaI(Tl)閃爍譜儀， ?=10% 同軸 Ge(Li)譜儀， ?=－ 1% ? 低能 ?射線和 ?射線 ：薄窗 NaI(Tl)、 MWPC、正比計(jì)數(shù)器和半導(dǎo)體。 ? 高能粒子 ：電磁量能器和強(qiáng)子量能器 2022/2/11 中國科大 汪曉蓮 64 半導(dǎo)體 譜儀測得的 241Am ?譜 同軸 Ge(Li) ?譜儀測得的 60Co?譜
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