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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( 五 )



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一般以蒽作为标准 , 如对射线蒽的相对发光效率取为1 , 则NaI(Tl)为2.3 。
显然 , 在核辐射探测时 , 希望闪烁体的发光效率越高越好 , 这时不仅输出脉冲幅度大 , 并且 , 由于光子较多 , 因而统计涨落小 ,。

27、能量分辨率也有所改善 。
在能谱测量时 , 为了使线性好 , 还要求发光效率对核辐射的能量在相当宽的范围内为一常数 。
发光时间和发光衰减时间闪烁发光时间包括闪烁脉冲的上升时间和衰减时间两部分 。
上升时间主要由闪烁电子激发时间以及带电粒子在闪烁体中耗尽能量所需要的时间决定 , 前者时间较短 , 可以忽略不计 , 后者一般小于10-9s 。
闪烁体受激后 , 电子退激发光一般服从指数衰减规律 。
单位时间发出的光子数(决定输出脉冲的曲线形状) , 即发光强度为:(2-3)显然 , 经过时间0脉冲下降到最大值的1/e , 称为闪烁体发光衰减时间 , 也称衰减常数 。
例如对NaI(Tl),00.23s 。
这一公式对大多数无机闪烁体是正确的 , 其中0为微妙数量级 。


28、对大多数有机闪烁体和少数无机晶体 , 发光衰减有快、慢二种成分 , 其衰减规律可以用下式描述:(2-4)其中 , f和s分别是路快、慢两种成分的发光衰减时间 , If和Is , 则为快、慢成分的发光强度 。
一般认为 , f为ns量级 , s为s量级 。
2.2.3 探测效率单个粒子(光子)射到探测器的灵敏体积内就有可能形成一个可以记录的信号 , 形成信号的概率就是探测效率 。
探测得到脉冲能谱 , 计数脉冲包括了探测器对射线所产生的所有幅度的脉冲 , 即利用射线全谱下的总计数 。
设n表示全谱下的总计数率 , 放射源的放出光子的发射率为N , 源探测效率也称为绝对探测效率定义如下:(2-5)根据上式 , 若知道 , 并通过测量得到n , 那么就可以求出放射源的光子的 。

29、发射率N 。
该方法虽然可得到最多的脉冲计数 , 但实际上除少数场合外 , 如核素单一或只要比较相对强度 , 一般较少使用 。
这是因为在一般的测量条件下 , n的测量很难准确 , 它受很多因素的影响 。
这些因素是:(1)为去除噪声脉冲 , 仪器设置一定的甄别阈 , 这样就去除了一部分幅度较小的脉冲;(2)射线打在晶体外壳 , 反射层、光电倍增管等物质上不可避免地发生散射 , 这些散射射线中是存在的 , 他们对计数引起干扰;(3)其他如特征X射线或韧致辐射的干扰等 。
可以看出 , 这些干扰难以完全避免 , 并且随实验条件布置的不同经常会发生变化 。
如果不测全谱下的总计数而只测全能峰下的计数 , 那么上述几个因素的影响就大为减小 。
这是因为 , 散射及其它干扰辐射的 。

30、脉冲较小 , 因而就不会影响到全能峰的计数 。
此外 , 全能峰也容易辨认 , 靠设置甄别阈或从测得的整个能谱曲线中把全能峰内的计数求出来是比较容易的 。
因此 , 只要建立起全能峰内计数率和源发射率N之间的联系 , 就可以通过测量全能峰内的计数来求出发射率了 , 这种方法叫全能峰法 。
为此 , 要确定下式(2-6)所定义的探测效率 , 称为源峰探测效率:(2-6)在讨论探测效率的刻度方法前 , 我们先说明一下几个不同名称效率的含意 。
一个是探测器效率 , 它是指探测器计数与入射在探测器灵敏体积上粒子数之比;另一个是探测效率 , 它是指探测器计数与源所发射的粒子数之比 。
为习惯起见 , 我们对前一效率加“本征”二字 , 对后一效率加一“源”字 。
具体的几种效率 。

31、定义和相互的联系如下:(1)入射本征效率 。
指全谱下的总的脉冲数与射到晶体上的光子数之比 , 简称本征效率 。
(2)本征峰效率 。
指全能峰内的脉冲数与射到晶体上的光子数之比 。
由峰总比R的定义可以写出:(2-7)(3)源探测效率 。
若几何因子定义为晶体对源所张的相对立体角 , 源探测效率可写为:(2-8)(4)源峰探测效率 。
由下式表示:(2-9)本文主要涉及源探测效率或称绝对探测效率问题和绝对峰探测效率或称源峰探测效率 , 其它方面的探测效率占不考虑 。
2.2.4 峰总比R(E)的定义及计算原理峰总比R(E)是入射能量为的单色光子束全能峰下的面积与整个响应函数下的全谱面积之比 。
它直接量度探测器对入射射线的探测效率 , 是 。

32、探测器的固有参数 。
影响峰总比的因素很多 , 如射线能量、晶体大小、射线束是否准直以及晶体包装材料和厚度等 。


稿源:(未知)

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