輻射檢測(cè)技術(shù)-資料下載頁(yè)
2025-08-05 17:18本頁(yè)面
【正文】 中，在輸出回路上形成輸出信號(hào)。30. 輻射探測(cè)的基本過(guò)程是什么? 答：1)．輻射粒子射入探測(cè)器的靈敏體積；2)．入射粒子通過(guò)電離、激發(fā)等效應(yīng)而在探測(cè)器中沉積能量；3)．探測(cè)器通過(guò)各種機(jī)制將沉積能量轉(zhuǎn)換成某種形式的輸出信號(hào)。31. 比較理想的閃爍體應(yīng)具有哪些性質(zhì)？答：(1) 將帶電粒子動(dòng)能轉(zhuǎn)變成熒光光子的效率高，即高的發(fā)光效率。(2) 入射帶電粒子損耗的能量與產(chǎn)生的熒光光子數(shù)具有良好的線性關(guān)系。(3) 閃爍體介質(zhì)對(duì)自身發(fā)射的光是透明的。(4) 入射粒子產(chǎn)生的閃光持續(xù)時(shí)間，即閃爍體的發(fā)光衰減時(shí)間要盡量短，以便能產(chǎn)生快的輸出信號(hào)，獲得好的時(shí)間響應(yīng)。(5) 合適的折射率和良好的加工性能。32. 光電倍增管是由什么組成？使用時(shí)應(yīng)考慮哪些性能指標(biāo)。答：光電倍增管(PMT)是一種光電器件，主要由光陰極、聚焦極、打拿極(聯(lián)極)和陽(yáng)極組成，封于玻璃殼內(nèi)并帶有各電極引出。光電信增管的產(chǎn)品很多，但主要要注意它的光陰極的光譜響應(yīng)與閃爍體的發(fā)射光譜相匹配；具有較高的陰極靈敏度和陽(yáng)極靈敏度；較低的暗電流或噪聲脈沖；良好的工藝和穩(wěn)定性。六. 論述題4. 什么是放射層的β射線自吸收現(xiàn)象，從理論上推導(dǎo)β射線凈計(jì)數(shù)率I與層狀放射源厚度h的關(guān)系。答： 放射源放出β射線在穿過(guò)自身源體時(shí)也會(huì)因各種相互作用損失動(dòng)能，改變方向或被吸收，這種現(xiàn)象稱為β放射源的自吸收。設(shè)：I0—沒(méi)有自吸收時(shí)單位厚度放射層的β射線計(jì)數(shù)率；μ—β放射層自吸收系數(shù)；h—β放射層總厚度；dx—放射層中任一薄層；x—dx薄層到源層面距離。（3 分）當(dāng)沒(méi)有自吸收時(shí)，dX薄層的β射線在源層面產(chǎn)生的β射線計(jì)數(shù)應(yīng)為I0dx。當(dāng)經(jīng)過(guò)源體的X厚度后，在源層面產(chǎn)生的β射線計(jì)數(shù)率應(yīng)為dI=I0dxeμx。整個(gè)層狀源在層面的總β射線計(jì)數(shù)率應(yīng)為： 5. 試推導(dǎo)單色窄束光子在物質(zhì)中的衰減規(guī)律。答：設(shè)：I0單色窄束光子未通過(guò)介質(zhì)時(shí)光子注量率。I―該束光子進(jìn)入介質(zhì)深度為X處尚存的光子注量率。dX―介質(zhì)的薄層厚度(㎝)。dI—光子束通過(guò)dX時(shí)，減弱的光子注量率。μ―該能量光子在介質(zhì)中的線衰減系數(shù)(㎝－1)。通過(guò)dX薄層被減弱的光子注量率dI正比于I和dX。即磁dI=μIdx，dI/I=μdx 。初始條件：X＝0時(shí)，I＝I0對(duì)式積分，得X＝d時(shí)I＝I0eμd 。此為單色，窄束(X、γ)射線通過(guò)物質(zhì)時(shí)的衰減規(guī)律。6. 何謂γ射線儀器譜?試分析采用NaI(T1)探測(cè)器測(cè)得的137Cs的γ射線能譜的全能峰、康普頓散射坪臺(tái)。答：射線原始能譜是線狀譜，而γ譜儀測(cè)得的能譜曲線是連續(xù)的復(fù)雜譜。這種由儀器測(cè)量而變得復(fù)雜化了的γ譜稱為γ射線儀器譜。）實(shí)驗(yàn)表明，137Cs源的單能γ射線的儀器譜包括全能峰、康普頓散射坪臺(tái)、反散射峰和K－X峰。其中，全能峰是指入射光子能量全部轉(zhuǎn)變?yōu)榇渭?jí)電子能量并被探測(cè)器全部吸收，則可形成一個(gè)脈沖幅度與入射光子能量hυ相對(duì)應(yīng)的輸出脈沖，即全能脈沖，全能脈沖的幅度有一定的分布，因而形成一個(gè)對(duì)稱于光子特征能量hυ的譜峰；康普頓效應(yīng)中常有一些散射光子或反沖電子逸出閃爍晶體，帶走的能量未被晶體吸收，因而形成的脈沖幅度將小于全能脈沖的幅度。帶出能量的多少是不定的，與晶體的大小，形成γ射線能量等因素有關(guān)。但共同的特點(diǎn)是在康普頓效應(yīng)中被記錄的能量是連續(xù)分布的，而且形成一個(gè)較為平坦的連續(xù)分布的譜，稱為康普頓散射坪臺(tái)。7. 何謂γ射線儀器譜?試分析采用NaI(T1)探測(cè)器測(cè)得的137Cs的γ射線能譜的反散射峰和K－X峰。答：射線原始能譜是線狀譜，而γ譜儀測(cè)得的能譜曲線是連續(xù)的復(fù)雜譜。這種由儀器測(cè)量而變得復(fù)雜化了的γ譜稱為γ射線儀器譜。實(shí)驗(yàn)表明，137Cs源的單能γ射線的儀器譜包括全能峰、康普頓散射坪臺(tái)、反散射峰和K－X峰。部份γ射線穿過(guò)閃爍晶體沒(méi)有發(fā)生損耗，它與光電倍增管的光陰極發(fā)生康普頓效應(yīng)而被反向散射又進(jìn)入晶體發(fā)生光電效應(yīng)；或者γ射線打在周圍物質(zhì)(如托盤、支架、屏蔽物等)上被反向散射，散射光子進(jìn)入晶體發(fā)生光電效應(yīng)而被記錄的譜峰，叫反散射峰；K－X峰主要由γ放射源產(chǎn)生，許多放射源本身放出特征γ射線，其次放射源γ射線打在周圍介質(zhì)上發(fā)生光電效應(yīng)，介質(zhì)原子退激發(fā)出特征X射線，這些X射線進(jìn)入晶體很易發(fā)生光電效應(yīng)形成K－X射線峰。8. 影響γ射線儀器譜的主要因素有哪些？并分析其影響機(jī)制。 答：影響γ射線儀器譜的主要因素有：探測(cè)元件的類型、探測(cè)元件的尺寸和形狀、放射源的形狀和大小、探測(cè)器幾何條件、儀器工作狀態(tài)。常用的NaI(Al)晶體和Ge(Li)半導(dǎo)體探測(cè)器，對(duì)同一γ源的探測(cè)結(jié)果不同，主要因?yàn)樗鼈兊姆直婺芰Σ煌?。同一類型探測(cè)元件如NaI(AL)，尺寸、形狀不同時(shí)，γ射線儀器譜也有差異，用大晶體測(cè)量時(shí)，γ光子在晶體中能量損耗多，穿透晶體的光子少，即累計(jì)效應(yīng)大。點(diǎn)狀源與大塊體積源的散射射線、韌致輻射以及特征X射線等次級(jí)輻射狀況不同，主要在低能譜段二者有差異。放射源在晶體表面或晶體中間(井型晶體)，幾何關(guān)系不同時(shí)，γ射線儀器譜有差異，主要因?yàn)橛镁途w測(cè)量時(shí)，分辨率變差。道寬大小影響能量分辨率，道寬愈大，能量分辨率愈差(但計(jì)數(shù)率高)；穩(wěn)定性不好會(huì)發(fā)生譜“漂移”。
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