【正文】 能量的紫外光又可以把電子從價(jià)帶激發(fā)到導(dǎo)帶，即光被晶體自吸收。 ?若在晶體中加入少量雜質(zhì) —— 激活劑，如在 NaI晶體中加入 Tl(I)， 可改變純晶體的能級(jí)結(jié)構(gòu)。激發(fā)態(tài)的平均發(fā)光衰減時(shí)間為 107s； ? 由雜質(zhì)能級(jí)的激發(fā)態(tài)退激到基態(tài)，產(chǎn)生可見(jiàn)光； ? 上述過(guò)程稱(chēng)為熒光過(guò)程。 ?因此，加入激活劑的晶體可以作為閃爍體。 ? 若每個(gè)光子的能量為 3eV，則產(chǎn)生的光子數(shù)目為?104個(gè)。 2022/10/23 有機(jī)閃爍體的發(fā)光機(jī)制 2022/10/23 有機(jī)閃爍體的發(fā)光機(jī)制 ? 有機(jī)閃爍體分子一般具有一定的對(duì)稱(chēng)性質(zhì)，有離域的 ?電子體系， 分子的 ?電子能級(jí)比 σ電子能級(jí)高。 2022/10/23 有機(jī)閃爍體的發(fā)光機(jī)制 ? 從 S10到 S0各態(tài)躍遷釋放光子的過(guò)程稱(chēng)為 熒光過(guò)程 ，平均發(fā)光衰減時(shí)間為 109s，比無(wú)機(jī)閃爍體的熒光過(guò)程快 2個(gè)數(shù)量級(jí)； ? 不同自旋態(tài)的能級(jí)間可以通過(guò)自旋 耦合等機(jī)制實(shí)現(xiàn)態(tài)間串躍； ? S10通過(guò)態(tài)間串躍轉(zhuǎn)變?yōu)?T1， T1到 T0為磷光過(guò)程； ? 激發(fā)吸收的能量大于退激發(fā)射的能量，因此有機(jī)閃爍體對(duì)光的自吸收非常小。 ? 液態(tài)閃爍體或塑料閃爍體中的溶劑起到能量轉(zhuǎn)移作用，溶劑吸收能量，然后轉(zhuǎn)移給閃爍體分子，提高閃爍效率。 2022/10/23 閃爍體的選擇 ? 測(cè)量 ?射線(xiàn)：用無(wú)窗或薄窗（鍍鋁塑料膜）的薄閃爍體， ZnS（ Ag） , CsI (Tl) 。 ? 測(cè)量 ?射線(xiàn)：選擇高原子序數(shù)的閃爍體以提高對(duì) ?射線(xiàn)的探測(cè)效率，常用無(wú)機(jī)閃爍體： NaI(Tl), CsI(Tl), 。常用有機(jī)閃爍體及添加 B、 Li、 Gd等的閃爍體，如 ZnS快慢中子屏， Li玻璃等； ? 測(cè)量低能 ?射線(xiàn)和 X射線(xiàn)：常用薄 Al窗或 Be窗的 NaI(Tl)或。 ? NaI(Tl)易潮解，需要密封，但價(jià)格比較便宜。 2022/10/23 光的收集與傳導(dǎo) ? 自學(xué) 2022/10/23 閃爍譜儀 2022/10/23 閃爍探測(cè)器脈沖幅度的統(tǒng)計(jì)漲落和能量分辨率 ? 用閃爍探測(cè)器探測(cè)單能粒子，輸出的脈沖幅度并不完全相同，具有一定的統(tǒng)計(jì)漲落； ? 產(chǎn)生這種統(tǒng)計(jì)漲落的主要原因是： 閃爍體產(chǎn)生的光子數(shù)的統(tǒng)計(jì)漲落； 光陰極的光電轉(zhuǎn)換效率和光電子的傳輸效率的統(tǒng)計(jì)漲落； 放大倍數(shù)的統(tǒng)計(jì)漲落 ? 由于影響脈沖幅度的統(tǒng)計(jì)性因素很多，在進(jìn)行能量測(cè)量時(shí)就受到一定的限制。 2022/10/23 閃爍譜儀的 ?射線(xiàn)能譜分析 ? ?射線(xiàn)與物質(zhì)通過(guò)發(fā)生 光電效應(yīng) 、 康普頓效應(yīng)和電子對(duì)效應(yīng) 而產(chǎn)生電子； ? 這些電子與閃爍體作用產(chǎn)生熒光，經(jīng)光電倍增管轉(zhuǎn)變?yōu)槊}沖信號(hào)； ? 由于 ?射線(xiàn)與物質(zhì)的多種作用機(jī)制，使得 ?射線(xiàn)能譜具有復(fù)雜的譜形。 2022/10/23 閃爍譜儀的 ?射線(xiàn)能譜分析 ? 當(dāng) ?射線(xiàn)與閃爍體以外的物質(zhì)發(fā)生反散射，反散射光子與閃爍體發(fā)生光電效應(yīng)，其脈沖對(duì)應(yīng)于反散射光子的能量，稱(chēng)為反散射峰。 ? 如果同時(shí)測(cè)量?jī)蓚€(gè)以上的不同能量的 ?射線(xiàn)能譜，最后得到的 ?射線(xiàn)的能譜為其疊加 。 ? 若正電子在閃爍體內(nèi)湮滅，產(chǎn)生兩個(gè)能量為，其中一個(gè) ?射線(xiàn)逃離閃爍體，另一個(gè) ?射線(xiàn)全部損耗在閃爍體內(nèi)，則對(duì)脈沖幅度的貢獻(xiàn)應(yīng)在比全能峰小 ，稱(chēng)為單逃逸峰； ? 若兩個(gè) ?射線(xiàn)都逃離閃爍體，則對(duì)脈沖幅度的貢獻(xiàn)應(yīng)在比全能峰小 ，稱(chēng)為雙逃逸峰； 2022/10/23 閃爍譜儀的 ?射線(xiàn)能譜分析 ? 若電子對(duì)效應(yīng)發(fā)生在閃爍體外，其中一個(gè)湮滅輻射光子（ )進(jìn)入閃爍體并將全部能量損耗在閃爍體中，則在對(duì)應(yīng)能量為 上形成一個(gè)脈沖分布，稱(chēng)為湮滅輻射峰。 2022/10/23 ?射線(xiàn)能譜 24Na的 ?射線(xiàn)能譜 77mSe的 ?射線(xiàn)能譜 2022/10/23 半導(dǎo)體探測(cè)器 2022/10/23 半導(dǎo)體探測(cè)器 ? 以半導(dǎo)體材料作為探測(cè)介質(zhì)的固體探測(cè)器； ? 在帶電粒子、 X射線(xiàn)和 ?射線(xiàn)能譜的精細(xì)測(cè)量中占有重要地位； ? 優(yōu)點(diǎn)：分辨本領(lǐng)大，線(xiàn)性范圍寬，脈沖上升時(shí)間短（脈沖的前沿為 ns量級(jí)），阻止本領(lǐng)大， 體積小， 位置測(cè)量的空間分辨率高。 2022/10/23 半導(dǎo)體探測(cè)器 放射源 探測(cè)器 能量分辨率（ %） 241Am? Si(Au) 面壘型半導(dǎo)體探測(cè)器 ? 氣體探測(cè)器 ?1 60Co? Ge(Li) 半導(dǎo)體探測(cè)器 ? NaI(Tl)閃爍探測(cè)器 ?8 55FeX Si(Li) 半導(dǎo)體探測(cè)器 ?3 正比計(jì)數(shù)器 ?17 NaI(Tl)閃爍探測(cè)器 5060 不同探測(cè)器能量分辨率比較 2022/10/23 能量分辨率 ? 探測(cè)器區(qū)分兩個(gè)能量不同的輻射的能力 0EER??2022/10/23 能量分辨率 Calculation of the energy resolution of a pulsetype detector 半峰高寬度 2022/10/23 2022/10/23 2022/10/23 2022/10/23 2022/10/23 Inanic Scintillators High quality NaI(Tl) scintillation detectors 2022/10/23 Lecture Complete