資源描述:
《輻射防護(hù)_第8章 輻射與劑量測(cè)量-預(yù)習(xí).pdf》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線(xiàn)閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。
1、第八章輻射與劑量的測(cè)量問(wèn)題導(dǎo)讀?如何測(cè)量輻射??方法??儀器??如何測(cè)量劑量??方法??儀器?清華大學(xué)工程物理系輻射防護(hù)與環(huán)境保護(hù)研究室2本章內(nèi)容一、輻射測(cè)量的基本方法(回顧)二、輻射測(cè)量的其他方法三、劑量的測(cè)量方法清華大學(xué)工程物理系輻射防護(hù)與環(huán)境保護(hù)研究室3一、輻射測(cè)量的基本方法1.氣體探測(cè)器2.閃爍探測(cè)器3.半導(dǎo)體探測(cè)器清華大學(xué)工程物理系輻射防護(hù)與環(huán)境保護(hù)研究室41.氣體探測(cè)器氣體探測(cè)器基本原理清華大學(xué)工程物理系輻射防護(hù)與環(huán)境保護(hù)研究室5氣體探測(cè)器基本結(jié)構(gòu)?平行板:均勻電場(chǎng)?圓柱形:?球形計(jì)數(shù)器:清華大學(xué)工程物理系輻射防護(hù)與環(huán)境保護(hù)研究室6氣體探測(cè)
2、器的工作區(qū)域I區(qū):復(fù)合區(qū)II區(qū):電離區(qū)III區(qū):正比區(qū)(氣體倍增)IV區(qū):蓋革-米勒(GM)區(qū)V區(qū):連續(xù)放電區(qū)清華大學(xué)工程物理系輻射防護(hù)與環(huán)境保護(hù)研究室71.1電離室?無(wú)電荷倍增;?輸出信號(hào)正比于探測(cè)器中粒子損失的能量;?電流型:收集平均電流輻射強(qiáng)度或劑量?脈沖型:強(qiáng)電離粒子能量和強(qiáng)度?電子脈沖電離室?離子脈沖電離室?α、β、裂變碎片或重離子清華大學(xué)工程物理系輻射防護(hù)與環(huán)境保護(hù)研究室81.1電離室應(yīng)用?劑量測(cè)量(后面講)?α粒子等重帶電粒子探測(cè)使用Frisch屏柵電離室測(cè)量234U/238U混合物的α粒子清華大學(xué)工程物理系輻射防護(hù)與環(huán)境保護(hù)研究室91.
3、2正比計(jì)數(shù)器?電荷倍增;?圓柱形結(jié)構(gòu)為主,細(xì)絲狀陽(yáng)極,小范圍強(qiáng)電場(chǎng),碰撞電離;?輸出信號(hào)正比于計(jì)數(shù)器中粒子沉積的能量;?脈沖型:任意類(lèi)型的帶電粒子;湯森雪崩示意圖清華大學(xué)工程物理系輻射防護(hù)與環(huán)境保護(hù)研究室101.2正比計(jì)數(shù)器E臨界場(chǎng)強(qiáng)cr臨界半徑c流氣式2π正比計(jì)數(shù)器示意圖清華大學(xué)工程物理系輻射防護(hù)與環(huán)境保護(hù)研究室111.2正比計(jì)數(shù)器使用Xe正比計(jì)數(shù)器測(cè)量241Amα衰變發(fā)出的X射線(xiàn)(59.53keV)應(yīng)用清華大學(xué)工程物理系輻射防護(hù)與環(huán)境保護(hù)研究室121.3G-M計(jì)數(shù)管?強(qiáng)信號(hào),不需要前置放大器;?脈沖型:任意類(lèi)型的輻射測(cè)量;?非自熄(外猝熄),自熄(
4、10-20%猝熄氣體)?缺點(diǎn):?只能用于計(jì)數(shù);?死時(shí)間較長(zhǎng);蓋革放電過(guò)程示意圖清華大學(xué)工程物理系輻射防護(hù)與環(huán)境保護(hù)研究室13圓柱形(邊窗)G-M管不銹鋼殼鎢絲陽(yáng)極清華大學(xué)工程物理系輻射防護(hù)與環(huán)境保護(hù)研究室14圓柱形G-M管eeγ/x主要用于γ或低能X射線(xiàn)計(jì)數(shù);若管壁非常薄,也可以β計(jì)數(shù)。清華大學(xué)工程物理系輻射防護(hù)與環(huán)境保護(hù)研究室15端窗(鐘罩)型G-M管清華大學(xué)工程物理系輻射防護(hù)與環(huán)境保護(hù)研究室16端窗(鐘罩)型G-M管?主要用于α、β放射性測(cè)量。α、β清華大學(xué)工程物理系輻射防護(hù)與環(huán)境保護(hù)研究室171.3G-M計(jì)數(shù)管-分辨時(shí)間?分辨時(shí)間典型值:~100
5、μs或更大正比計(jì)數(shù)器:~1μs死時(shí)間、恢復(fù)時(shí)間與分辨時(shí)間的關(guān)系清華大學(xué)工程物理系輻射防護(hù)與環(huán)境保護(hù)研究室181.3G-M計(jì)數(shù)管-舉例清華大學(xué)工程物理系輻射防護(hù)與環(huán)境保護(hù)研究室19將相關(guān)參數(shù)帶入上式:清華大學(xué)工程物理系輻射防護(hù)與環(huán)境保護(hù)研究室20氣體探測(cè)器小結(jié)清華大學(xué)工程物理系輻射防護(hù)與環(huán)境保護(hù)研究室212.閃爍探測(cè)器?閃爍體材料:固體、液體、氣體;?光產(chǎn)額很低;閃爍探測(cè)器基本原理清華大學(xué)工程物理系輻射防護(hù)與環(huán)境保護(hù)研究室222.閃爍探測(cè)器?理想閃爍體?高閃爍效率;光產(chǎn)額與能量沉積成線(xiàn)性正比關(guān)系;?介質(zhì)對(duì)(某波長(zhǎng))閃爍光是透明的;發(fā)光衰減時(shí)間短;?良好的
6、光學(xué)性能及合適的折射率(~1.5);?閃爍體分類(lèi)?無(wú)機(jī)閃爍體:堿金屬鹵化物晶體,無(wú)機(jī)晶體,玻璃體等;?有機(jī)閃爍體:有機(jī)晶體、液體,塑料閃爍體等;?氣體閃爍體:氬,氙等;清華大學(xué)工程物理系輻射防護(hù)與環(huán)境保護(hù)研究室232.1閃爍探測(cè)器-無(wú)機(jī)閃爍體?無(wú)機(jī)閃爍體發(fā)光原理清華大學(xué)工程物理系輻射防護(hù)與環(huán)境保護(hù)研究室24無(wú)機(jī)閃爍體的重要性質(zhì)?光譜特性清華大學(xué)工程物理系輻射防護(hù)與環(huán)境保護(hù)研究室25無(wú)機(jī)閃爍體的重要性質(zhì)?溫度特性(eg.福島事故后海洋監(jiān)測(cè))清華大學(xué)工程物理系輻射防護(hù)與環(huán)境保護(hù)研究室26常見(jiàn)無(wú)機(jī)閃爍體的性質(zhì)清華大學(xué)工程物理系輻射防護(hù)與環(huán)境保護(hù)研究室27常見(jiàn)
7、無(wú)機(jī)閃爍體舉例?NaI(Tl):多用于伽馬射線(xiàn)探測(cè)?密度:3.76x103kg/m3?最大發(fā)光波長(zhǎng):410nm?相對(duì)閃爍效率:100%?衰減時(shí)間常數(shù):0.23μs?缺點(diǎn):?易碎(脆);?對(duì)溫度敏感;?自身本底(40k);?易潮解;清華大學(xué)工程物理系輻射防護(hù)與環(huán)境保護(hù)研究室28常見(jiàn)無(wú)機(jī)閃爍體舉例?CsI(Tl)?密度:5.41x103kg/m3?最大發(fā)光波長(zhǎng):565nm?相對(duì)閃爍效率:45%?衰減時(shí)間常數(shù):0.68μs,3.34μs?脈沖形狀甄別?不潮解,比NaI軟,不含40K?CsI(Na)?最大發(fā)光波長(zhǎng):420nm?相對(duì)閃爍效率:80%?衰減時(shí)間常數(shù)
8、:0.63μs?輕微潮解;清華大學(xué)工程物理系輻射防護(hù)與環(huán)境保護(hù)研究室29常見(jiàn)無(wú)機(jī)閃爍體舉例?B