《放射性測量》PPT課件

《《放射性測量》PPT課件》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。

1、你能感覺到有放射線的存在嗎？你能找到放射性物質(zhì)的存在？你能知道所存在的放射性物質(zhì)是何種類和何射線類型？你能知道所存在的放射性物質(zhì)的劑量是多少？放射性探測儀器可以回答上述問題。1第二章放射性測量第一節(jié)　射線探測儀器核射線儀器是由射線探測器和后續(xù)電子線路組成。一、射線探測器基本構(gòu)成及工作原理二、后續(xù)電子學(xué)線路的基本構(gòu)成及工　作原理三、儀器最佳工作條件選擇四、我國用于體外放射分析的測量儀器3一、射線探測器基本構(gòu)成及工作原理1氣體電離探測器2半導(dǎo)體探測器3閃爍型探測器（1）閃爍體:1）固體閃爍體2）液體閃爍（2）光導(dǎo)（3）光電倍增管41氣體電離探測器氣體電離探測器是利用核射線

2、在氣體中電離效應(yīng)進(jìn)行測量工作的探測器。52半導(dǎo)體探測器其工作原理類似氣體電離探測器，不同之處是探測器的介質(zhì)采用的是半導(dǎo)體材料如硅、鍺。63固體閃爍型探測器（1）固體閃爍體（2）光導(dǎo)（3）光電倍增管74液體閃爍探測器詳見第五節(jié)8固體閃爍探測儀結(jié)構(gòu)示意圖9固體閃爍探測器的工作原理是當(dāng)射線作用于閃爍體時(shí)，射線的能量被閃爍體吸收，并引起閃爍體中的原子或分子激發(fā)，在退激過程中發(fā)出光子，光子逸出閃爍體，通過光導(dǎo)打到光電倍增管的光陰極上，光子作用于光陰極產(chǎn)生光電子，這些光電子在光電倍增管中的電場的作用下，經(jīng)過聚焦和多級(jí)倍增放大，最后成為一個(gè)可測的電脈沖輸出。10閃爍體：光子進(jìn)入閃爍體

3、后與閃爍晶體相互作用將能量傳給晶體原子的核外電子，通過電離產(chǎn)生高電子，高能電子沿途激發(fā)其他原子的電子，被激發(fā)的電子在退激時(shí)其能量損耗可能有兩個(gè)方面；第一轉(zhuǎn)化為熱運(yùn)動(dòng)能或晶格振動(dòng)能而回到基態(tài)，此時(shí)不發(fā)射光子，這一過程稱為淬滅；第二電子從高能態(tài)直接躍回到基態(tài)而發(fā)射光子，純碘化鈉晶體在室溫下，絕大部分被激發(fā)的電子的能量都損失在上述第一過程而被淬滅，所以發(fā)光效率很低，為此在實(shí)際應(yīng)用中常加入少量雜質(zhì)（Tl）以提高發(fā)光效率。純晶體加入激活劑后出現(xiàn)的孤立能級(jí)無疑是提高了發(fā)光效率，實(shí)驗(yàn)指出，射線授于NaI(Tl)晶體每1Kev的能量，在晶體中可產(chǎn)生約20-30個(gè)3eV能量的光子。在晶體

4、中產(chǎn)生光子的平均數(shù)，正比于射線授于晶體的能量。11（2）光導(dǎo)為使閃爍體中的光子盡量收集到光電倍增管的光陰極，閃爍體的透明度要高，收集效率要大。盡量減少光子射向閃爍體的透光面時(shí)，發(fā)生全反射，為此須在閃爍體與光電倍增管之間加入光的耦合劑，又稱光導(dǎo)，它的主要用途是將閃爍體中的光子引入光電倍增管。12（3）光電倍增管光電倍增管簡稱PM管，PM管是閃爍計(jì)數(shù)器的另一個(gè)主要部件，由光陰極、聚焦電極、次陰極和陽極四種電極組成。13a.光陰極光陰極是光電轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵部件。它是由蒸涂在PM管端窗內(nèi)面一層光轉(zhuǎn)換敏感材料（Sb-Cs化學(xué)物），光陰極吸收了光子的能量后，材料中的電子獲得足夠的能量可

5、以逸出，這些電子又稱光電子。b.聚焦電極和次陰極(打拿極)聚焦電極的作用是使光陰極發(fā)射的光子在電場的作用下聚焦射到第一個(gè)打拿極上；打拿極起電子倍增作用，通常是用二次電子發(fā)射率較高的合金如Sb-Cs制成，它的級(jí)數(shù)一般是8-12級(jí)，工作時(shí)各級(jí)間加上順序遞增電壓，從光陰極打出的光電子，經(jīng)電場加速和聚焦射到第一個(gè)打拿極上時(shí)，每個(gè)光子能從該打拿極擊出3-6個(gè)電子，這些電子再經(jīng)電場加速和聚焦，打到下級(jí)打拿極上，平均再倍增3-6倍，如此連續(xù)多次，若有a個(gè)打拿極，則光電倍增管總的倍增系數(shù)（放大倍數(shù)）M應(yīng)是：Ｍ＝（c*n）a（c為打拿極的平均電子收集效率；n為每一打拿極的平均倍增系數(shù)；a

6、為打拿極數(shù)）。倍增系數(shù)Ｍ除與光電倍管的結(jié)構(gòu)和打拿的多少有關(guān)外，還隨工作電壓的增升高而增加，如電壓增加1％，引起每個(gè)電極的二次電子數(shù)同時(shí)增加1％，有10個(gè)打拿極時(shí)最后將增加10％，為此在測量時(shí)保證工作電壓的穩(wěn)定是很重要的，一般要求工作電壓的波動(dòng)范圍在0.1-0.05％之間。c陽極陽極是PM管的最后一個(gè)電極，它收集電子并使之流經(jīng)負(fù)載電阻Ｒ，而形成一個(gè)電壓脈沖，陽極上收集的總電荷Ｑo等于入射粒子在閃爍體中損耗的能量Ｅ，即Ｑo與Ｅ成正比。所以閃爍計(jì)數(shù)器除用于測量射線的相對(duì)活度外，還可用于測量射線的活度。即可進(jìn)行能譜分析。14光電倍增管的特性曲線示意圖15二、后續(xù)電子學(xué)線路單元基

7、本構(gòu)成及工作原理探測器輸出的信號(hào)由核電子儀器進(jìn)行分析和記錄，根據(jù)不同的測量目的所采用的電路有所不同，相對(duì)活度測量常用的核電子儀器一般包括以下內(nèi)容：1、放大器：前置放大器、主放大器2、脈沖幅度分析器3、計(jì)數(shù)和數(shù)據(jù)處理裝置：定標(biāo)器、計(jì)數(shù)率儀及計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)和電源等。161、放大器(１)前置放大器主要任務(wù)是預(yù)放大和阻抗匹配，前置放大一般與探測器同裝在一個(gè)探頭內(nèi)，兩者的連線非常短，可以避免連線上的干擾，前放輸出的信號(hào)要經(jīng)過一段較長的電纜才到達(dá)主放大器，由于信號(hào)已經(jīng)放大即使在傳送過程中受干擾感應(yīng)，其感應(yīng)信號(hào)的幅度與探測器信號(hào)的幅度相比要小得多，