核輻射與探測(cè)技術(shù)ppt課件-展示頁(yè)
2025-05-21 08:46本頁(yè)面
【正文】 放大，即把光脈沖轉(zhuǎn)換成較大的電脈沖 —— 光電倍增管。如氣體探測(cè)器、半導(dǎo)體探測(cè)器。它們的差別在于記錄方式不同，大致分為： （ 1） 收集電離電荷的探測(cè)器 主要收集電離效應(yīng)產(chǎn)生的大量正負(fù)離子，記錄它們的電荷所形成的電壓或電流脈沖。退激時(shí)，釋放的能量以熒光的形式發(fā)射出來(lái)。這就是原子的 激發(fā) 。若內(nèi)殼層電子被電離后，該殼層留下空穴，外層電子躍遷來(lái)填補(bǔ)，同時(shí)放出 特征 x射線 或 俄歇電子 。這就是電離 。 等 2. 電磁輻射 ： x射線、 ?射線 3. 中性粒子 ： n、 ?0、 ?0、 ?等 15 （一）帶電粒子探測(cè)基本原理 ? 入射帶電粒子與物質(zhì)原子的軌道電子發(fā)生庫(kù)侖相互作用而損失能量，軌道電子獲得能量。 、 ?177。 ? 根據(jù)粒子的帶電性質(zhì)分類 1. 帶電粒子 ： ?、 p、 e177。 ? 粒子與射線在工業(yè)，農(nóng)業(yè)，地質(zhì)，醫(yī)療，環(huán)保，航天等領(lǐng)域被廣泛地應(yīng)用， 不可替代地獲得對(duì)宏觀物質(zhì)的形態(tài)，結(jié)構(gòu)，成分的測(cè)量與研究。 ? 因?yàn)檫@些粒子來(lái)源不同，有的來(lái)自地球， 有的來(lái)自太陽(yáng) ，月亮或銀河以外， 它們會(huì)帶有與源有密切關(guān)系的信息。 ? 計(jì)數(shù)和計(jì)數(shù)率： 即粒子的通量或流強(qiáng)； ? 時(shí)間： 粒子到達(dá)探測(cè)器時(shí)間或相對(duì)于某時(shí)刻時(shí)間間隔； ? 能量： 尤其中性粒子（中子， ?光子，中微子等）的能量； ? 動(dòng)量： 主要是帶電粒子的動(dòng)量； ? 位置： 粒子產(chǎn)生或衰變的位置，帶電粒子在探測(cè)器內(nèi)的位置和飛行的軌跡，中性粒子進(jìn)入探測(cè)器的位置和飛行方向； ? 粒子的分辨： 區(qū)別不同性質(zhì)的粒子，特別需要分辨相同動(dòng)量下不同質(zhì)量的帶電粒子； 核探測(cè)器測(cè)量的基本物理量 10 ? 測(cè)量粒子與射線的基本性質(zhì)，研究這些粒子之間的相互作用以及它們與宏觀 物質(zhì)的相互作用等。 8 9 ? 我們要知道有多少粒子，什么樣的粒子，還要知道它們的物理性質(zhì)，來(lái)源。使對(duì)物質(zhì)世界的探索逐步走上現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)科學(xué)的軌道。 6 ? 宇觀 —— 宏觀 —— 微觀粒子（無(wú)窮大到無(wú)窮小）從 1026m到 1018m； ? 物質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)：由原子到夸克。 5 核探測(cè)器（粒子探測(cè)器）： 能夠指示、記錄和測(cè)量核輻射的材料或裝置。美國(guó)安全官員一直擔(dān)心，恐怖分子會(huì)將核原料藏在集裝箱偷運(yùn)到美國(guó)，然后用這些核原料制造“臟彈”。 ? 這套價(jià)值 300萬(wàn)美元的探測(cè)系統(tǒng)包括固定和手持的儀器，可以對(duì)通過(guò)港口的貨物集裝箱進(jìn)行掃描，檢查集裝箱里是否裝有核原料。射線與物質(zhì)作用時(shí)的衰減規(guī)律。1 回顧 核技術(shù)的概念，分為廣義和狹義。 常用的核輻射類型，各種射線及其應(yīng)用，核衰變規(guī)律，放射性活度 射線與物質(zhì)的相互作用，帶電粒子（重帶電粒子與輕帶電粒子）， 射線，中子。 ?2 第二講 核探測(cè)技術(shù)及應(yīng)用 3 ? 問(wèn)題：核輻射眼睛看不見、耳朵聽不著、雙手摸不到，如何知道它的存在呢？ ? 哈爾濱銥 192之謎 ? 核探測(cè)器是核輻射的耳目！ 4 ? 中國(guó)日?qǐng)?bào)消息：由于擔(dān)心恐怖分子利用海上進(jìn)行核原料走私，美國(guó)與荷蘭政府簽署一項(xiàng)協(xié)議，自掏腰包為歐洲最大的海港鹿特丹港口安裝核物質(zhì)探測(cè)器。 每年大約有數(shù)千艘商船通過(guò)鹿特丹港口，很多貨物都是從中東和世界其他地區(qū)經(jīng)過(guò)這里轉(zhuǎn)運(yùn)到美國(guó)的?！芭K彈”是一種大規(guī)模破壞性武器，引爆后將放出大量有害的放射性物質(zhì)，不僅會(huì)造成人員傷亡，而且會(huì)使遭到攻擊的區(qū)域受到嚴(yán)重的放射性污染。 原理： 輻射與核輻射探測(cè)器內(nèi)的物質(zhì)相互作用而產(chǎn)生某種信息（如電、光脈沖或材料結(jié)構(gòu)的變化），經(jīng)放大后被記錄、分析，以確定粒子的數(shù)目、位置、能量、動(dòng)量等?？淇撕洼p子是物質(zhì)的最基本組成； ? 微觀粒子肉眼看不到，只能通過(guò)探測(cè)器探測(cè)到 ? 人類對(duì)物質(zhì)世界的認(rèn)識(shí)不斷深化，歸功于實(shí)驗(yàn)和理論的相互促進(jìn)，歸功于粒子加速器和粒子探測(cè)器的不斷建造和發(fā)展。 核探測(cè)技術(shù)隨核物理的發(fā)展而發(fā)展 7 粒子源種類 ?輻射源 天外的：宇宙射線； 天然的：自然界自然存在的放射性核素 —— 鈾、釙、鐳、錒等； 人工的：用加速器、反應(yīng)堆產(chǎn)生的放射性核素 —— 锝、钷、镎、钚、镅等。為此，探測(cè)器要測(cè)量許多物理量。 ? 將這些粒子與射線作為微小的探針來(lái)研究微觀或亞微觀結(jié)構(gòu)，如晶體結(jié)構(gòu)， 物質(zhì)的表面結(jié)構(gòu)，分子原子及核結(jié)構(gòu)等。 通過(guò)這些粒子或射線來(lái)研究我們達(dá)不到的各種天體。 粒子探測(cè)器用途： 11 6位獲諾貝爾獎(jiǎng)的粒子探測(cè)器大師 ? ，一種觀測(cè)帶電粒子徑跡的方法和技術(shù)（ 1927年） ? Wilson云室技術(shù)，在核物理與宇宙線研究中做出貢獻(xiàn)（ 1948年） ? ，在宇宙線中發(fā)現(xiàn) ?介子（ 1950年） ? （ 1960年） ? ，發(fā)現(xiàn)大量共振態(tài)（ 1968年） ? （ 1992年） 12 丁肇中教授 中國(guó)科大，中科院高能所，上硅所參加 13 The Alpha Magic Spectrometer Detector 國(guó)際空間站的一個(gè)粒子物理實(shí)驗(yàn)（丁肇中教授領(lǐng)導(dǎo)） 14 粒子探測(cè)基本原理 ? 粒子探測(cè) 主要是指 記錄粒子數(shù)目，測(cè)定其強(qiáng)度，確定粒子的性質(zhì)（能量、動(dòng)量、飛行方向等）。 、 ?177。 、 ?177。 當(dāng)電子獲得能量足以克服原子核的
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