核辐射探测器与核仪器

核辐射探测器与核仪器核辐射探测器定义：利用辐射在气体、液体或固体中引起的电离、激发效应或其它物理、化学变化进行辐射探测的器件称为辐射探测器。核辐射探测的基本过程：辐射粒子射入探测器的灵敏体积；入射粒子通过电离、激发等效应而在探测器中沉积能量；

探测器通过各种机制将沉积能量转换成某种形式的输出信号。对非带电粒子通过次级效应产生次电子或重带电粒子,实现能量的沉积。核辐射探测器气体探测器闪烁探测器半导体探测器气体探测器核辐射引起的气体电离初级电离：入射粒子与气体分子或原子直接碰撞而导致的气体电离；次级电离：直接电离所产生的电子或紫外光及X射线而导致的气体电离。复合过程：正离子和电子或负离子复合成中性粒子的过程。气体探测器的特点：探测器的灵敏体积大小和形状几乎不受限制；没有辐射损伤或极易恢复；经济可靠。各种气体探测器气体探测器电离室脉冲电离室：记录单个辐射粒子，主要用于测量重带电粒子的能量和强度。电流电离室：记录大量粒子平均效应，主要用于测量X,g,b和中子的强度或通量。0d++++++++--------阳极

阴极

z气体探测器的圆柱型电离室结构高压极负载电阻灵敏体积输出信号：分别为极板电容、分布电容和放大器输入电容。闪烁探测器

利用辐射在某些物质中产生的闪光，产生荧光光子来探测电离辐射的探测器。闪烁体光电倍增管(打拿极)反射层管座分压器高压多道或单道光阴极阳极荧光光子光电子暗盒窗前置放大器闪烁探测器的工作过程：(1)辐射射入闪烁体使闪烁体原子电离或激发，受激原子退激而发出波长在可见光波段的荧光。(2)荧光光子被收集到光电倍增管(PMT)的光阴极，通过光电效应打出光电子。(3)电子运动并倍增，并在阳极输出回路输出信号。闪烁探测器的应用主要用于构成谱仪光电倍增管闪烁体射极输出器线性脉冲放大器单道脉冲幅度分析器多道脉冲幅度分析器打印机自动定标器线性率表高压电源示波器源图3-1 Nal(T1)闪烁谱仪装置示意图

半导体探测器的基本原理是带电粒子在半导体探测器的灵敏体积内产生电子－空穴对，电子－空穴对在外电场的作用下漂移而输出信号。半导体探测器半导体探测器的特点：(1)能量分辨率最佳；(2)射线探测效率较高，可与闪烁探测器相比。常用半导体探测器有：(1)P-N结型半导体探测器；(2)锂漂移型半导体探测器；(3)高纯锗半导体探测器；核仪器定义：核仪器是利用放射性射线的某些特性进行放射性种类和含量测量的一种仪器。核仪器品种繁多，应用广泛，涵盖农业、工业、医疗卫生、地质矿山、环境保护、航天、教学、科研、海关等领域。核仪器分类按仪器特性分类：有源核仪器和无源核仪器。按工作方式分类：实验室分析仪器，固定式监测仪器，移动式、可携带检测仪，个人监测仪表，专用安全监测与状态监测仪表。按探测器分类：气体电离探测器，晶体闪烁探测器，半导体探测器，其他探测器。按测量方式分类：直接测量仪器，间接测量仪器，在线连续检测仪器，离线分析、化验检测仪器。基本核仪器定义：基本核仪器是核仪器的基本组成部分，主要用以测量与处理核辐射的活度、时间、能量、位置等信息。