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工程|核工程与核技术毕业设计(论文)LaBr3Ce(5%)闪烁探测器的性能分析( 三 )



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没有与物质发生相互作用的光子穿过吸收层 , 其能量保持不变 。
射线穿过物质时 , 强度逐渐减弱 , 因而没有射程概念可言 。
但可用半吸收厚度(强度减少到一半所需要的厚度)来表示射线对物质的穿透情况 。
射线穿透物质的本领比、粒子的穿透本领打的多 。
射线与物质作用产生的次级粒子 , 如光电子、康普顿散射电子、正负电 。

16、子对、俄歇电子 , 以及康普顿散射光子、湮没光子和特征X射线等 , 可以继续在物质中发生相互作用 , 直至能量全部耗尽为止 。
这些级联过程 的发生与射线的能量、靶物质的性质和几何尺寸等因素有关 。
射线在物质中的衰减规律射线穿过物质时, 由于会发生上述三种效应 , 光子被吸收 , 其强度(照射量率)就会减弱 。
实验证明射线强度和穿过吸收物质的厚度服从指数规律(1-1)式中:I0、I分别是穿过物质前、后的射线强度 , d是射线穿过的物质的厚度 , r是光电、康普顿、电子对三种效应截面之和 , N是吸收物质单位体积中的原子数 , 是物质的总线性衰减系数(=rN , 单位为cm-1) 。
显然的大小反映了物质吸收射线能力的大小 。
的大小与射线的能量及物 。

17、质密度等因素有关 。
在许多情况下为了避免物质密度的影响 , 把(1-1)式改写为(1-2)式中:dm=d称质量厚度 , 单位为g/cm2;m=/称质量衰减系数 , 单位为cm2/g 。
质量衰减系数只涉及到物质中不带电入射粒子的数目的减少 , 并不涉及进一步的物理过程 。
采用质量减弱系数的优点是 , 它的数值不因介质材料的物理状态的改变而改变 。
东华理工大学毕业设计(论文) 闪烁探测器2 闪烁体探测器2.1探测器的分类由于探测介质或者原理的不同探测器可以分为不同的种类 。
气体探测器、闪烁探测器、半导体探测器以及其它探测器 。
气体探测器:电离室、正比计数器和盖革弥勒(GM)计数器称为气体探测器 。
它们均以气体为探测介质 , 在结构上也 。

18、有相似之处 , 可以认为同属一种类型 。
在核物理的发展的早期 , 它们曾经是应用最广的探测器 , 50年代以后 , 由于闪烁计数器和半导体探测器的发展 , 才逐步被取代 。
然而 , 气体探测器所特有的优点 , 例如 , 制备简单、性能可靠、成本低廉、使用方便等 , 使它至今仍被使用于核辐射探测 。
探测器的技术也仍在不断地发展 , 特别是在70年代以来 , 在高能物理和重离子物理的实验中又获得新的应用 。
闪烁探测器:核辐射与某些透明物质相互作用 , 会使其电离、激发而发射荧光 , 闪烁探测器就是利用这一特性来工作 。
由于本文主要介绍的是闪烁探测器的应用 , 详细的内容会在后面介绍 。
半导体探测器:自从60年代有商品生产的半导体探测器以后 , 这种探测器得到了迅速的发 。

19、展 。
它的工作原理类似于气体电离室 , 而探测器介质是半导体材料 。
它的主要优点是:(1)电离辐射在半导体介质中产生一对电子、空穴对平均所需要能量大约为在气体中产生一对离子对所需能量的十分之一 , 即同样能量的带电粒子在半导体中产生的离子对数要比在气体中产生的约多一个量级 , 因而电荷数的相对统计涨落也就小的多 , 所以半导体探测器的能量分辨率很高 。
(2)带电粒子在半导体中形成的电离密度要比在一个大气压的气体中形成的高 , 大约为三个量级 , 所以当测高能电子或射线时 , 半导体探测器的尺寸要比气体探测器小得多 , 因而可以制成高空间分辨率和快时间响应的探测器 。
(3)测量电离辐射的能量时 , 线性范围宽 。
半导体探测器的主要缺点:(1 。

20、)对辐射损伤比较灵敏 , 受强辐照后性能变差 。
(2)常用的锗探测器 , 需要在低温(液氮)条件下工作 , 甚至要求在低温下保存 , 使用不方便 。
半导体探测器广泛地应用于各个领域的射线能谱测量 。
近年来又受到高能物理工作者的重视 , 在高位置分辨的粒子径迹探测器方面有了突破性的进展 。
2.2闪烁探测器2.2.1概述闪烁探测器的基本组成部分和工作过程 。
图2-2-1 闪烁探测器原理图闪烁探测器是由闪烁体、光电倍增管和相应的电子仪器三个主要部分组成 。
如(图2-2-1)是闪烁探测器组成的示意图 。
最左边的是一个对射线灵敏能产生闪烁光的闪烁体 。
当射线(例如)进入闪烁体的时候 , 在某一地点产生次级电子 , 它使闪烁体分子电离和激发 , 退激时 。


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