放射性测量.ppt

放射性测量核仪器的组成
1）、放大器：前放、主放
2）、甄别器（脉冲高度分析器），它的作用：
（a）除去噪音信号；
（b）鉴别脉冲高度。
两个概念：积分测量：一个甄别器
微分测量：二个甄别器、有道的概念

3）、反符合电路：两个甄别器同时有信号时，线性门不开（门电路），只有下甄别器有信号，上甄别器没有信号，即道内通过时才开启。

4）符合电路：两个甄别器同时有信号时可通过。
5）定标器：记录电脉冲累加。

1、气体：电离电流、复合区、饱和区、电离室区、正比区、有限正比区、G—M区、盖革区、连续放电区
VaVbVcVdVeV2、半导体探测器原理：利用PN结在外加反向偏压时不导电性能。当有射线进入PN结区时，半导体被电离产生电子载流子和空穴载流子，它们在外加反向偏压的电场作用下发生定向移动形成电离电流、经输出电路形成电脉冲。

优点：
1）适于带电或不带电粒子，分辨力是最高的
2）结构简单、坚固耐用、受外界影响小
3）可制成微型、空间分辨力高
4）分辨时间短，可快速测量

缺点：
1）在-100℃下工作
2）抗辐射性能差
3、固体NaI(TL)γ闪烁探测器

原理：辐射→闪烁体原子或分子激发，退激时放出荧光光子→逸出闪烁体→通过光导→PMT→产生光电子→记录。
(重点介绍γ计数器）

闪烁体

无机：LiI(Eu)，NaI(TL)，CSI（Tl）
有机：蒽、三联苯、对苯二烯等
塑料：苯乙烯、二甲基苯乙烯等再加闪烁体制成

NaI(Tl)井型探测器
1，NaI(Tl)光导PMT
2，漏记角样品（见P30图）
其它原理的探测器
利用射线作用产热：射线照射靶物质产热（很微量，需热敏电阻），热量与辐射量成正比。设备复杂。
利用射线与物质产生化学效应：
如：硫酸亚铁剂量计：水溶液被照产生OH-，二价Fe变成三价Fe，三价Fe与辐射量成正比
铈剂量剂：照后四价Ce变三价Ce，三价Ce与辐射量成正比。
热释光剂量计：发光粉末退激时发光。4、液体闪烁计数器

液闪测量一、液闪测量常用核素

3HE=0.0186MevT1/2=12.33年
14CE=0.156MevT1/2=5692年

液闪适用范围：

α粒子，β-（低能）、低能γ、Cerenkov化学发光、生物发光等。

二、发展史
1953年Packard公司生产全世界第一台商用液闪
1963年：使用增加技术，大大提高大大效率
1965年~1976年PadeardBeckmanLKB
三足鼎立。
1976年以后：
CRT显示：人机对话，自动稳谱，自动诊断、RCM、单光子监测、相分离监测、静电消除、多标记测量。

90年代以后：1、先进技术。。。可不再考虑淬灭
2、不再叫液闪可能改叫闪测
我国发展史：58年开始研究
70年首台FJ-353双道
90年代接进国际水平…但
三、原理：

溶剂99%、溶质1%β粒子、受激激发能
获能回基态PMT

β粒子溶剂分子闪烁质光子

光子穿过闪烁液，经杯壁、光导、端窗材料、PMT光阴极、产生光电子、倍增、放大分析、记录电子学信号。
1、PMT光阴极聚焦电极打拿极阳极PMT示意图

光阴极：光电转换的关健。表面涂有光敏材料如锑钾铯（sb-KCs）、双硷阴极PMT，国外PMT有石英端窗EMI9635QBpmT

聚焦电极：使光阴极产生的光电子在电均的作用下聚射到第一个打拿极上。

打拿极：电子倍增作用。

阳极：收集电子，然后经电阻形成电脉冲。2、符合电路
3、相加电路
作用：①提高计数效率，并使两个脉冲迭加起来
②改善光子分配不均引起的能谱展宽。
PMT1样品PMT2
PMT1样品PMT2
PMT1样品PMT24、主放

5、线性门，作用：没有开门信号时，截断信号的通路，当开门信号到达时，使来自放大器的脉冲信号以最小的畸变通过。

6、PHA脉冲高度分析器
一种电子学选择器，由两个阀值不同的甄别器组成。
7、定标器，脉冲计数器
四、淬灭的概念及校正

定义（广义）：
所有影响液闪测量效率的一切因素均为淬灭。

淬灭分类：荧光前淬灭
荧光过程中淬灭
荧光后淬灭

淬灭是一种干扰现象，最重要的三种淬灭现象：
1、相淬
2、化学淬
3、颜色淬
2025/12/172025/12/17淬灭的结果

导致能量损失，总计数率下降（曲线下面积缩小）。
核素能谱向低能方向漂移，脉冲辐度↙。

由于E%与淬灭程度有关，也即每个样品由于淬灭程度都不相同，导致其每个样品的计数效率也不一样。

淬灭校正

就是采用适当的方法去求各个样品的E%，然后再求出DPM，以便样品的计数率可以比较。
目前淬灭校正方法很多，有些书本上还没收集到，仅在仪器上体现，更新的淬灭方法还在不断涌现。
重点介绍课本上的几种方法。内标准源法

测本底值（闪烁液）得nb
测闪烁液和样品 得nb+