实验题目 闪烁探测器的温度效应

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1、实验题目闪烁探测器的温度效应实验目的通过测量不同温度下的铯源能谱来研究温度对闪烁探测器的噪声影响实验原理1半导体制冷器的原理　　半导体制冷器的用途很多，可用于制作便携冷藏/保温箱、冷热饮水机等。也用于电子器件的散热。目前制冷器所采用的半导体材料最主要为碲化铋，加入不纯物经过特殊处理而成N型或P型半导体温差元件。以市面常见的TEC1-12605为例，其额定电压为：12v，额定电流为5A，最大温差可达60摄氏度，外型尺寸为4X4X0.4Cm，重约25克。它的工作特点是一面制冷而一面发热。　　接通直流电源后，电子由负极(-)出发，首先经过P型半导体，在此吸收热量，

2、到了N型半导体，又将热量放出，每经过一个NP模组，就有热量由一边被送到另外一边，造成温差，从而形成冷热端。　　下图是一个致冷器的典型结构，由许多N型和P型半极体之颗粒互相排列而成，而NP之间以一般的导体相连接而成一完整线路，通常是铜、铝或其他金属导体，最后用两片陶瓷片像汉堡包一样夹起来。      半导体致冷器作为特种冷源，在技术应用上具有以下的优点和特点：1不需要任何致冷剂，可连续工作，没有污染源没有旋转部件，不会产生回转效应，没有滑动部件是一种固体器件，工作时没有震动、噪音、寿命长，安装容易。     半导体致冷器具有两种功能，既能致冷，又能加热，致冷效

3、率一般不高，但致热效率很高，永远大于1。因此使用一个器件就可以代替分立的加热系统和致冷系统。     半导体致冷器是电流换能型器件，通过输入电流的控制，可实现高精度的温度控制，再加上温度检测和控制手段，很容易实现遥控、程控、计算机控制，便于组成自动控制系统。      半导体致冷器热惯性非常小，致冷致热时间很快，在热端散热良好冷端空载的情况下，通电不到一分钟，致冷器就能达到最大温差。       半导体致冷器的温差范围，从正温90℃到负温度130℃都可以实现。制冷片的制冷效率一般在60%左右，也就是能效比0.6左右。如果想得到更大的制泠量,可以采用二级制冷方

4、式,即用两片叠起来用,上面一块的冷面吸收下面一块的发热,实验证明二级制冷比单级效果好得多。使用注意事项：制冷片的制冷效果和热面的散热效果有很大关系，热面的散热效果不好冷面温度就很难降下来，由于热面温度较高，所以散热一定要做好才行。冷热面的测试，可以使用一节五号干电池接通（0－最大电压都可以使制冷片工作），然后就可以感觉得到制冷片的冷热面，如果极性接反了，冷热面也就随极性转换了，所以安装的时候不用刻意区分冷热面，倒一下线头就可以了。制冷片能达到的温度和很多情况有关，比如制冷片的功率大小，热面的温度（散热效果）、冷面的负载大小（空载的话零下20度都没问题）等等。

5、注意热端的散热。半导体制冷的热面温度不应超过60℃，否则就有损坏的可能。若在额定的工作电压（12V）下，一般小型的散热风扇根本无法为制冷片提供足够的散热能力（请尽量用足够大的散热风扇），散热不良容易造成制冷片过热损坏。同时千万不要在无散热器的情况下为致冷器长时间通电，否则会造成致冷器内部过热而烧毁。制冷晶片承受压力的范围为150Pa至300Pa。压力太低，会造成面与面接触不良。压力太大，会压坏晶片。型号    TEC1-12706T125 体积：40mmX40mmX4mm额定电压为：12v额定功率：65W实际使用：45-50W20℃~-20℃闪烁探测器利用辐

6、射在某些物质中产生的闪光来探测射线（电离辐射）的探测器。工作原理：射线与探测物质（闪烁体）分子作用，使其激发，退激时发出大量光子，通过光电倍增管把光子转化为电信号。1.电磁辐射入射（）次级电子使闪烁体激发2.带电粒子入射入射粒子及次级电子使闪烁体分子激发3.中子入射通过中子反应产生带电粒子（如反冲质子）使闪烁体激发带电粒子使闪烁体激发，再退激发出光子闪烁探测器由闪烁体、光电倍增管、电子学仪器组成闪烁体光电倍增管(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组成示意图闪烁探测器工作过程1闪烁体分子电离和激发2退激、放

7、出荧光闪烁体3光收集及光电子产生闪烁探头4.光电子倍增光电倍增关5.电信号的处理和记录电子学光的收集与光导目的：将闪烁体发出的光尽可能多地、均匀地收集到光电倍增管的光阴极上。1.反射层：把闪烁体中向四周发射的光有效地收集到光阴极上2.光学耦合剂：避免由于空气存在全反射硅油等闪烁体尺寸与光电倍增管合适时采用3.光导：有机玻璃，石英玻璃等闪烁体与光电倍增管（尺寸或形状不合适时）二者无法配合强磁场中；空间限制，要将光电倍增管放在比较远的地方光电倍增管作用：将闪烁体发出的光子转换为电子，并进行倍增。基本原理和构造真空壳打拿极光电子轨迹入射光聚焦电极半透明光阴极光电子

8、发射效率高阳极光电子发射效率高二次电子发射系数大,，