核輻射與探測技術(shù)ppt課件-文庫吧資料
2025-05-18 08:46本頁面
【正文】 漂移過程中獲得的能量很大，使氣體分子再電離，又產(chǎn)生次級離子對。 ? 當(dāng)電壓達到某一定值 Va時，基本不存在復(fù)合，總電離數(shù)N0全部被電極收集，達到飽和。 ? 復(fù)合的結(jié)果，電子離子數(shù)目減少，所以電極收集到的離子對數(shù)目小于總電離數(shù)目。 35 三、外加電場對電離粒子運動的影響 0 d + + + + + + + + U0 z 外加電場使電離產(chǎn)生的電子和離子沿電場方向作漂移運動，以利于電荷有效收集。 ? 漂移運動有利于總電離的收集，是我們需要的。 ? 次級電離：電離的次級粒子再次和氣體原子作用產(chǎn)生的電離對 ? 總電離 N0：等于原初電離＋次級電離 ? 平均電離功：帶電粒子在氣體中產(chǎn)生一對電離粒子所需的平均能 量。軌道電子獲得的能量足以克服原子的束縛成為自由電子，形成電子－離子對。 1 1 5 1 1 6 * 1 1 6n I n I n I n ?? ? ? ?1 1 6 1 1 6In S n? ????? ?32 總結(jié) 根據(jù)射線的不同類型和能量等參數(shù)，選擇不同的探測器內(nèi)物質(zhì)與射線相互作用，產(chǎn)生次級粒子，想辦法記錄這些粒子。這種俘獲中子，輻射 ?射線或 ?射線的過程稱為 輻射俘獲， 亦稱 活化。 利用一系列不同閾能的裂變元素來判斷中子的能量，這種探測器稱為閾探測器。 ? 核裂變法特點： 放出反應(yīng)能很大，所以 ?本底對測量沒有影響，可以在強 ?本底下測量中子。裂變放出能量 200MeV，兩個裂變碎片帶走 170MeV的能量。中子與10B反應(yīng)有兩個過程 3 3 3 300 .7 6 4 5 3 2 7 1 0 ( , )n H e p T M e V H e n p T?? ? ? ? ?， ＝ 靶 ， 6 3 6 304 .7 8 0 9 4 1 4 , )n Li T M e V Li n T? ? ?? ? ? ? ? ?， 靶 ， （1 0 7 1 0 702 .7 9 2 3 8 3 7 9 , )n B Li M e V B n Li? ? ?? ? ? ? ?， ＝ 靶 ， （1 0 7( , )B n Li?7107772 .7 9 2 ( 6 .1 % )2 .3 1 ( 9 3 .9 % )( 0 .4 7 8 )Li M e VnBLi M e VLi Li E M e V???????????? ? ?30 三、核裂變法 ? 核裂變法 就是通過記錄中子與重核作用產(chǎn)生的裂變碎片來探測中子的方法。 因為硼材料比較容易得到，氣態(tài)可選用 BF3氣體，固態(tài)有氧化硼、碳化硼等。?0是熱中子的反應(yīng)截面，都很大。 Q值 0的反應(yīng)，放熱反應(yīng)； Q值 0的反應(yīng)，吸熱反應(yīng)。 ? 中子通量： 單位時間通過單位面積的中子數(shù)。 10度的反沖質(zhì)子，此時探測器接收到的質(zhì)子數(shù)較多，反沖質(zhì)子的能量粗略地等于入射中子能量。 當(dāng) ?一定時， E反沖 正比于 En。 如氫、甲烷等氣體，有機玻璃、有機晶體、塑料等固體。實際中常用石蠟、水等含氫物質(zhì)作為中子慢化劑。當(dāng) ?＝ 0， A＝ 1時，E反沖 ＝ En，最大。 ? 該方法主要用于探測 快中子。反沖核具有電荷，可以作為帶電粒子記錄。在彈性散射過程中，中子運動方向改變，能量減少。 ? 不同能量中子的探測原理和探測器不同。探測中子就是探測中子與原子核核反應(yīng)產(chǎn)生的次級粒子。 ? 光電效應(yīng)和電子對效應(yīng)所發(fā)射的次級電子的能量單一，因此 ?射線探測器的物質(zhì)應(yīng)選用 Z盡可能大的材料。 24 ? 在三種效應(yīng)中，每個 ?光子都是在一次作用中就損失其全部能量或相當(dāng)大部分能量，并發(fā)射出電子。 ? 三種效應(yīng)的相對重要性 對低能 ?射線和原子序數(shù)高的物質(zhì)光電效應(yīng)占優(yōu)勢； 對中能 ?射線和原子序數(shù)低的物質(zhì)康普頓效應(yīng)占優(yōu)勢； 對高能 ?射線和原子序數(shù)高的物質(zhì)電子對效應(yīng)占優(yōu)勢。 入射光子 原子核 正負電子對 E? E+ E 22 eeeE E E m c???? ? ?e+ e 22 ? ?射線與物質(zhì)原子發(fā)生光電效應(yīng)的總截面 1） 重元素的光電效應(yīng)比輕元素強得多；2）低能 ?射線比高能 ?射線強得多； 3）當(dāng) ?射線能量接近電子的結(jié)合能時，光電效應(yīng)截面最大。 ? 對一定能量的入射 ?光子電子對效應(yīng)產(chǎn)生的正負電子的動能之和為常數(shù)，但就電子或負電子而言其動能從 0－2mec2都有可能，動能分配是任意的。 入射光子 ? 原子 光電子 hv 俄歇電子 L K 原子核 eiE h E???20 ? 散射光子不能直接探測到 ? 反沖電子可以被探測到 入射光子 ? 核外電子 出射電子 E? ? 出射光子 39。 18 （二） ?射線的探測 ? ?射線與物質(zhì)的相互作用主要有三個過程： ? 光電效應(yīng) ? 康普頓效應(yīng) ? 電子對效應(yīng) 19 光電效應(yīng) ? 光電效應(yīng)： 低能 ?光 子 被介質(zhì)原子吸收放出電子的效應(yīng)。 （ 4） 收集切倫科夫輻射的探測器，切倫科夫探測器。 （ 3） 利用離子集團作為徑跡中心的探測器，徑跡探測器。由于熒光很弱，需要通過一定的轉(zhuǎn)換
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號-1