核辐射探测期末复习资料A

1、光电倍增管（工作电压（光电倍增管（工作电压（V）核技术探测复习材料一、简答题：（共分）.带电粒子与物质发生相互作用有哪几种方式？（5分）与原子核弹性碰撞；（核阻止）l分）与原子核的非弹性碰撞；（轫致辐射）l分）与核外电子弹性碰撞；l分）与核外电子的非弹性碰撞；（电离和激发）l分）正电子湮灭；（分）.气体探测器两端收集到的离子对数和两端外加电压存在一定的关系。具体如下图所示。J分）3.通用闪装答案要1分）、）光电倍增管的光阴极（分）具有可见光光敏性（分），保护光电倍增管。4结型半导体探测器为什么要接电荷灵敏前置放大器？（_分）_答：由于输出电压脉冲幅度与结电容有关（分），而结电容Cd1/”0随偏

2、压（分）而变化，因此当所加偏压不稳定时，将会使发生附加的涨落，不利于能谱的测量；为解决该矛盾，结半导体探测器通常不用电压型或电流型前置放大器，而是采用电荷灵敏前置放大器。电荷灵敏放大器的输入电容极大，可以保证入，（分）而入是十分稳定的，从而大大减小了变化的影响。可以保证输出脉冲幅度不受偏压变化的影响。注）所有讲述半导体探测器原理得分.衡量脉冲型核辐射探测器性能有两个很重要的指标，这两个指标是指什么？为什么半导体探测器其中一个指标要比脉冲型气体电离室探测器好，试用公式解释？（5分）答案要点：第问：能量分辨率l分）和探测效率l分）注：）答成计数率得分第问:F7w2.36:0E第问:F7w2.36:

3、0E（分）w0半导体w0气体电离室（分）6.中子按能量可分为哪几类？常用的中子探测方法有哪些？（_分）答案要点：第问：快中子、热中子、超热中子、慢中子答对个以上得分第问：核反冲法（分）核反应法（分）、活化法（分）、核裂变法（分）试定性分析，分别配以塑料闪烁体及N闪烁晶体的两套闪烁谱仪所测得射线谱的形状有何不同？（5分）答案：由于塑料闪烁体有效原子序数、密度及发光效率（点得分）均低于N闪烁晶体，对测得的射线谱的形状，其总谱面积相应的计数（得分）、峰总比（得分）、全能峰的能量分辨率（得分）均比N闪烁晶体差，甚至可能没有明显的全能峰（得分）。注：抓住要点给分，个要点分、证明题：（共分）试证明光子的光

4、电效应是光子与原子整体相互作用，而不是与自由电子发生相互作用。（_分）证明：假设光电效应只与自由电子发生相互作用，那么应该满足动量和能量守恒定理。假如何光子能量yU（得分）动量yU（得分）；根据相互作用满足能量守恒定理，则电子能量$U（得分），电子动量$（U（X（得分）；由于电子速度小于光子速度，所以$26.3舛八2.36.o2.36得1.5分EE5060.296%得1分或者E2.36、；FwE2.360.3H26.3B506得1.5分V014.823kev得1分没有kev单位或者单位kev不对扣1分对充Ar正比计数器：EF0.68（0.30.68）H26.3舛八2.36=2.36得1.5分E

5、N5H06,00.536%得1分或者IE2.36v（F0.68）wE2.36v（0.30.68）H26.3H506得1.5分26.791kev得1分没有kev单位或者单ev不对扣1分3.（_分）能量为1.50MeV的y放射源放在铅容器里，为了安全，必须使容器外的强度减小为原来的1/1000，试求容器壁至少需多厚。解：当E1.5Mey时,查表0.0517cm-2/g,（得1分）m根据IIexIe1Vm（得1分）00uu0.0517cm2/gIB1.34g/cm30.5862cm（得1分）mln-0-.ln10000.5862（ln-0-.ln10000.5862（得1分）11.78cm（得1分）

6、或者：xmln-0-.ln10000.0517xmln-0-.ln10000.0517（得1分）m133.61g/cm蛇（得1分）结果没有单位或者单位不对的扣1分计算结果有不对的每步扣掉一半的分（_分）当单能粒子被准直得垂直于硅结探测器的表面时，单能射线峰的中心位于多道分析器的道。然后，改变几何条件使粒子偏离法线5角入射，此时看到峰漂移至道。试求死层厚度（以多道道址表示）。解：当能量为损失的粒子垂直入射时=设粒子在探测器死层内TOC o 1-5 h z的能量为则探测器灵敏体积得到的能量为（）谱峰位在道代表能量刻度系数，没写不扣分（得分）当=时死层内能量损失为=Ey.声e（得分）COS4451探

7、测器灵敏体得到的能量为（）=E21EE（得分）01（62H1）GE1得：BE48.3G（得分）注：评分按步骤逐步进行。5（6分）本底计数率计数测量样品计数率计数试求对给定总的测量时间来说净计数率精确度最高时的最优比值样品测量时间和本地测量时间之比若净计数率的相对统计误差为，测量总时间的最小值是多少？解：100250.01（得2分100250.01（得2分）tbttbtsTsb133min（得1分）267min（得1分）tt400minbs没有单位或者单位不对的扣掉1分；计算结果不对的，按步骤扣掉一半的分。（_分）绝对峰效率为的（）闪烁探测器，对点源的Y射线测量光电峰计数个。然后同样的源置于离表

8、面积为平方毫米的探测器的表面为cm记录得到一个谱。如果在的射线峰下面的计数为个，那么在这个能量时探测器的效率是多少？（对于的特征射线和Y射线的强度比Y分别为：对的线为，对的线为。）a解：依题意可得源的Y射线强度tN180000源峰667Bq（得2667Bq（得2分）It30%H15B60源峰射线强度为.0.7861524Bq（得1分）!（!（1几何4.24r2h210cm：314cm2102cm20.00248（得1分）t（得1分）1200源峰几何12000.00248H524B60B60源峰25.4%源峰计算结果有不对的每步扣掉一半的分7.（_分）一G-M7.（_分）一G-MG-M解：A10

9、10106/s20us,G-MG-M104/Sn104n01n110420H0.1.25印04/s（得2分）工1.25%（得2分）本征106n1.25H10-6（得2分）总效率1010没有经过计数率修正：本征喉的2分）n总效率而10-6（得2分）计算结果不对的，按步骤扣掉这一步一半的分。（_分）详细分析射线在闪烁体中可产生哪些次级过程并计算该射线在单晶谱仪的输出脉冲幅度谱上，康普顿边缘与单逃逸峰之间的相对位置。并画出下列两种情况下该射线在单晶谱仪的输出脉冲幅度谱图晶体为中等晶体时晶体为无限大晶体时解：）光电效应，康普顿效应，电子对效应。（全对得分，不全者得分）单逸峰E2散射光子最小能量E-一r=0.227Mevr1-E-cosl.*2mc20.511e反冲电子最大能量即康普顿边缘EeEE20.2271.773Mev（得分）中等晶体目匕目匕（_分）设在平行板电离室中粒子的径迹如图所示径迹长度为L,假设沿径迹各处的单位路程上产生的离子对数N相等，且电子的漂移速度W一试求电子的电流脉冲。解：分三种情况讨论：1）当tD-时，即电子全部到达正极板，电子的电流脉冲I0;（得分）WeDLcos2）当t时，即没有电子到达正极板，此时电子的电流脉冲:W.LB.LBNBfeWD；（得分）DLcosD3）当Ft而即有部分电子到达负极板，此时电子的电流脉冲:电子可以看作时做匀速直线运动逐渐到达正