核辐射探测习题解答.doc

第二章气体探测器1、设由平行金属板构成的电极系统，极间距离2cm，内充氩气1.5个大气压，二极板上加了1000伏的电位差。问正离子由正极表面漂移到负极表面所需的时间为多少？解：由（公式2.6a）和得==4.38（ms）2、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，具体分为哪几个区？答：复合区、饱和区、正比区、有限正比区、G-M计数区、连续放电区。3、设在平行板电离室中α离子的径迹如图所示，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-，求电子的电流脉冲。（假设α粒子的径迹是在瞬间完成的）解：（1）当时，(2)当时，由三角形相似，可推知，因此，（3）当时，，=04、离子脉冲电离室与电子脉冲电离室的主要差别是什么？答：（1）工作条件：前者RC<<T+后者T-<RC<<T+(2)脉冲贡献：前者是正离子的贡献，后者是电子飘移贡献；（3）优点：前者可用于测量入射粒子的能量。后者可获得较高计数率。（4）缺点：前者脉冲较宽，限制了计数速度。后者不能精确测量粒子的能量。5、有一累积电离室，每秒有104，粒子射入其灵敏体积并将全部能量损耗于其中，已知=3.5MeV，电离室内充的纯氩气，试求累积电离室输出的平均电流。解：=3.21（A）6、有一充氩的电离室（F=0.2），试计算用它来测定5MeV的粒子能量时，所能达到的最佳分辨率。解：由公式（2.28）可得：=0.24%7（1）、活度为5.55109Bq的14Cβ线源（β射线的平均能量为50keV）,置于充Ar的4π电离室内，若全部粒子的能量都消耗在电离室内，求饱和电流是多少？解：由已知条件可得：=A（由于是4π电离室，且电离室对β的本征效率100%，因此=100%）8（2）、极间距离为5cm，具有150pF电容的平行板电离室工作电子灵敏方式。计算离阳极2cm处形成1000个离子对产生的脉冲幅度。解：对于平行板电离室，电子对脉冲幅度的贡献为：（公式2.18）依题意知所以，=4.27（V）9（4）、一个具有比较好的信噪比特性的放大器给定10mv的最小输入脉冲。如果测量500kev的X射线，在一个具有200pF的充Ar正比计数管中需要多大的气体放射因子？解：对于正比计数管：一个光子射线产生粒子对数为，（=26.4ev）由公式（2.38）可知可知气体放大因子=66010、计算出如图所示电离室中（a），（b），（c）三处产生的一对离子因漂移而产生的I+(t)、I-（t）、Q+（t）、Q-（t）分别为何？（假定所加电压使电子漂移速度为105cm/s），正离子漂移速度为105cm/s。正离子漂移速度为103cm/s，d=2cm）。解：公式（2.22）（1）a点：靠近阴极正离子贡献的电流=0，电子所贡献的电流==（A）0，=c（2）b点：处于两极板正中间正离子贡献的电流==（A）电子所贡献的电流=（A）（3）C点：靠近阳极正离子贡献的电流（A）电子所贡献的电流=e=c，。