闪烁探测器深入分析ppt课件.ppt

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1、我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物辐射的穿透能力辐射的穿透能力我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 气体探测器的五个工作区气体探测器的五个工作区 我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：

2、表里边有一个活的生物电离室电离室正比计数管正比计数管G-M计数器计数器工作工作区域区域饱和区饱和区正比区正比区盖革盖革-弥勒区弥勒区工作工作原理原理原电离电子和离子被电极原电离电子和离子被电极收集收集阳极附近电子雪崩（次电离）阳极附近电子雪崩（次电离）产生的电子和离子被收集产生的电子和离子被收集除了次电离外，光电效应和除了次电离外，光电效应和二次电子发射也起作用。气二次电子发射也起作用。气体内形成自持放电。体内形成自持放电。输出输出脉冲脉冲脉冲与原电离密切相关，脉冲与原电离密切相关，电子脉冲电离室输出脉冲电子脉冲电离室输出脉冲幅度与原电离地点有关，幅度与原电离地点有关，要采取相应措施。要采取相

3、应措施。脉冲与原电离关系不大，主要脉冲与原电离关系不大，主要由增殖的电子离子来决定。幅由增殖的电子离子来决定。幅度与原电离地点无关，主要是度与原电离地点无关，主要是倍增正离子的贡献倍增正离子的贡献有机管脉冲主要是倍增正离有机管脉冲主要是倍增正离子的贡献，卤素管中电子脉子的贡献，卤素管中电子脉冲的贡献要大一些冲的贡献要大一些电源电源要求要求 稳定性要求不高（稳定性要求不高（1%）稳定性高（稳定性高（0.1%）稳定性要求不高（稳定性要求不高（0时， 脉冲前沿0，脉冲后沿RC，Vmax Q 。 随RC减小，后沿下降加快，脉冲宽度变窄。000)(tRCttRCteeCQeeRCRCCQtV我吓了一跳，

4、蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物在短时间区域，RCteQRtV1)(0RCt 在足够长的时间区域，00)(tQeRtVRCt (2) 当RC 0RC0QhC0Q RChC0/ te0Q能谱测量能谱测量时间测量时间测量返回我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物pVFWHMbaEE36. 2峰处道址谱仪的质量优劣最重要的指标是全能峰的分辨率闪烁探测器的能量分辨闪烁探测器的能量分辨高斯分布我吓了一跳，蝎子是多么丑

5、恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物光电倍增管输出电荷数na是串级型随机变量： (1)闪烁体发出的光子数nph ，服从泊松分布； (2)对应于闪烁体发出一个光子，第一打拿极收集到的光电子数nf ，是贝努里型随机变量，T为收集到一个光电子的几率； (3)PMT的电子倍增系数M 。Tnnphe 第一打拿极收集的光电子数ne是二级串级型随机变量，平均值与方差为：Tnnphene112闪烁探测器输出信号的闪烁探测器输出信号的我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的

6、猜测没有错：表里边有一个活的生物MTnMnnphea 阳极输出电子数na是由ne和M组成的二级串级型随机变量，其平均值与方差为， PMT电子倍增系数M是各级倍增因子 i串级而成的多级串级型随机变量，平均值为：2211MphphnTnTna211MphTn11nM我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物所以，1112M111112Tnphna于是，na的方差为，设1、服从泊松分布，则 M的方差，11211121111nMn11121我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世

7、界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物由此可推算闪烁谱仪的能量分辨率极限值为：由此可推算闪烁谱仪的能量分辨率极限值为： phphnTTphnnnvvTnvphA1)1(111122212 Anh 36. 236. 2 111136. 21TnphhhEE 进一步的研究给出更精细的结果，光电倍增管放大倍数M统计涨落偏差光电转换效率T的相对偏差闪烁光子数统计涨落偏差光电倍增管第一打拿极收集到光电子数的相对方差假设假设T T为常数为常数我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物E

8、Ynnnsphpheeee36. 21136. 236. 2137Cs-0.662MeV 5%射线进入闪烁探头后，第一打拿极接收到一个光电子所消耗入射射线的能量，对于，300eV22)(11eeephnnnTnA先忽略M、 T 和第三项的贡献：我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物1112M)111 (56. 5122eeM2256. 5TT2222ITeM1370.662MevsC对射线5%4%4%eTI1 105 若假定 ， 则7.8%我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样

9、一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物相对能量分辨率随射线能量升高而变好。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物用谱分析求探测效率，常定义用谱分析求探测效率，常定义源峰效率源峰效率：光子数放射源放出的全能峰的计数sp闪烁探测器的探测效率闪烁探测器的探测效率 射线探测效率射线探测效率取决于与介质作用产生取决于与介质作用产生次级带电粒子次级带电粒子的的截面截面，以及次级带电粒子，以及次级带电粒子能否能否进入进入灵敏体积灵敏体积。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的

10、东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 1) 原子分子激发时间 2) 射线耗尽能量时间 3) 发光衰减时间4) 光子从发生地点到光阴极时间5) 光电子渡越时间6) 电压脉冲建立时间910 S阳极脉冲建立相对射线入射有延迟，同时波形也将展宽。为得到较好能量分辨率要求外电路时间系数远远大于发生衰减时间。闪烁探测器的时间特性闪烁探测器的时间特性起主要作用(快ns，慢s )（几十到几百ns）（R、C外电路）我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生

11、物渡越时间延迟和展宽闪烁探测器的闪烁探测器的时间分辨本领时间分辨本领取决于光电倍增管的取决于光电倍增管的电子电子渡越时间的涨落渡越时间的涨落。闪烁探测器的闪烁探测器的分辨时间分辨时间取决于取决于输出脉冲的宽度输出脉冲的宽度，即使选择了很小的输出回路时间常数，分辨时间即使选择了很小的输出回路时间常数，分辨时间也不可能小于闪烁体的发光衰减时间。也不可能小于闪烁体的发光衰减时间。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物作为时间测量或高计数率下使用时，要求 闪烁体，光电倍增管以及外电路负载电阻，电容C时间特

12、性上匹配好。 发光衰减时间短，光电管时间响应快，外电路负载时间常数小。目前：较好：零点几ns（是探测器较快的一种）返回我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物NaI（Tl）单晶）单晶 谱仪谱仪 在能谱测量领域，Ge半导体探测器得到广泛使用，但在工业、医学等应用领域，以及在核物理实验中，闪烁谱仪仍有相当广泛的用途。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物NaI（Tl）单晶）单晶 谱仪组成单元谱仪组成单元探测

13、器探测器放大器放大器多道分析器多道分析器计算机计算机高压高压我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物NaI（Tl）单晶）单晶 谱仪测得的谱谱仪测得的谱光电峰（全能峰）康普顿坪反散射峰单能单能 射线射线137Cs30y661.66094.45.6%137Ba我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物NaI（Tl）单晶）单晶 谱仪测得的谱谱仪测得的谱两种能量的两种能量的 射线射线24Na15.0h0412313

14、69-24Mg我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 单能射线在探测器中形成复杂的能谱图象，多能量的射线情况更加复杂。 在使用中，利用符合反符合技术，制造了康普顿谱仪和电子对谱仪，使射线能谱大大简化。 这部分内容在后面课程学习中会有所体现。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物总结总结 工作原理 探测粒子种类 组成部分 输出脉冲特点 能谱测量：与电离室与半导体探测器相比，能量分辨较差 时间测量：是探测

15、器中比较快的一种关于脉冲输出和输出幅度涨落的部分请参见电离辐射探测器安继刚著，1995年，原子能出版社我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 闪烁探测器由哪几部分构成？其工作过程分为那几个部分？ 画出光电倍增管工作原理图。说明各电极材料选择原则，并扼要地阐述光电倍增管的工作原理。 试推导闪烁探测器的输出脉冲总电荷的公式，并讨论如何提高脉冲幅度。 Na(I)单晶谱仪在工业和医学及核物理实验中还有较广泛的应用，试结合射线与物质相互作用，分析图4.31、图4.32中各峰的来源。 根据能量分辨率公式4.41比较闪烁探测器与气体探测器能量分辨率的相对好坏。如有兴趣，参照第一章第四节，仔细推导闪烁探测器能量分辨率公式。 作业作业