核电子学与核仪器

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1、1．解释：核辐射探测器辐射探测器是将入射射线的信息(能量、强度、种类等)转换成电信号或者其它易测量信号的转换器，即传感器或换能器。是用来对核辐射和粒子的微观现象，进行观察和研究的传感器件﹑装置或材料。2．核辐射探测的主要内容有哪些？辐射探测的主要内容有：记录入射粒子的数量(射线强度)，测定射线的种类，确定射线的能量等。应用要求不同，探测的内容可能不同，使用的辐射探测器也可能不同。3．常见的核辐射探测器按工作原理可分成哪几类？常见的辐射探测器，按工作原理可分成以下几类:①利用射线通过物质产生的电离现象做成的辐射探测器，例如，电离室、半导体探测器等。②利用射线通过物质产生荧

2、光现象做成的探测器，例如，闪烁计数器。③利用辐射损伤现象做成的探测器，例如，径迹探测器。④利用射线与物质作用产生的其他现象，例如，热释光探测器。⑤利用射线对某些物质的核反应、或相互碰撞产生易于探测的次级粒子做成的探测器，例如，中子计数管。⑥利用其他原理做成的辐射探测器。4．闪烁计数器由哪几个部分组成？答：闪烁计数器由闪烁体和光电倍增管等组成。5．核辐射探测器输出的脉冲，其哪些参量与射线强弱、能量大小有着什么样的定性关系？入射射线强时，单位时间内产生的脉冲数就多一些；入射粒子能量大时，产生的光子就多，脉冲幅度就大一些，从这些情况便可测知射线的强度与能量。6．对用作核辐射探

3、测器的闪烁体有哪些要求？①闪烁体应该有较大的阻止本领，这样才能使入射粒子在闪烁体中损耗较多的能量，使其更多地转换为光能，发出较亮的闪光。为此，闪烁体的密度及原子序数大一些对测量γ射线是合适的。②闪烁体应有较大的发光效率(也称转换效率)。③闪烁体对自己发出的光应该是透明的，这样，闪烁体射出的光子可以大部分(或全部)穿过闪烁体,到达其后的光电倍增管的阴极上，产生更多的光电子。④闪烁体的发光时间应该尽可能短。闪烁体的发光时间越短，它的时间分辨能力也就越强，在一定时间间隔内，能够观测的现象也就更多，可以避免信号的重叠。⑤闪烁体发射的光谱应该与光电倍增管的光阴极光谱响匹配，这样才

4、能使产生的20光子被充分利用起来，使光电倍增管的光阴极产生较多的光电子。否则，将因为光电倍增管对闪烁体发射的光子光谱不敏感，而不能产生良好的响应，得不到大的输出信号。⑥闪烁体要有很高的能量分辨本领。除此以外，其它条件，例如：要求闪烁体易于加工；闪烁体具有适当的折射率和光藕合能力，尽可能避免全反射，使大部分光线都能射到光电倍增管的光阴极上；闪烁体能够长期工作于辐射条件下，闪烁体性能稳定等等，也是人们所期望的。1．能量分辨能力与射线能量有何关系？能量越高，产生粒子数越多，相对涨落就越小，能量分辨本领就会好些；能量越低，产生的光子数越少，相对涨落就会越大，能量分辨本领就会差。

5、2．解释：探测效率一段时间内，探测器探记录到的粒子数与入射到探测器中的该种粒子数之比。(探测效率是入射粒子通过探测器的灵敏体积时，能产生输出信号的概率)3．常用的闪烁体有哪些？(1)碘化钠(铊)(2)硫化锌(银)(3)碘化铯(铊)(4)碘化锂(铊)(5)液体闪烁体4．为什么NaI(Tl)探测器具有很高的探测效率？NaI(Tl)晶体是具有很大光输出的闪烁体，广泛应用于探测γ射线的强度和能量。NaI(Tl)晶体的相对密度大，有效原子序数高，碘的含量占85%(碘的原子序数为53)，所以阻止γ射线本领很大。NaI闪烁体可以做成很大的尺寸(体积在以上)，由于NaI(Tl)单晶十分

6、透明，利用它来探测γ射线是很有利的，探测γ射线效率很高，可在百分之几十左右。11．简述光电倍增管的工作原理工作时，各电极上依次加有递增的电压，当光阴极上打出的光电子经电场加速，打到第一个倍增电极上时，每个光电子能够从这个倍增电极上打出3－6个电子，这些电子又被电场加速，又会在下一级倍增电极上打出3－6倍的电子来，这样不断地增殖，阳极上就可以收集到一大群电子，形成一幅度足够大的电脉冲，由阳极输出。12．测量α射线采样哪种闪烁体？需要注意什么？常用的α闪烁体为ZnS(Ag)晶体。其外不应有覆盖物，闪烁体做成一层薄膜，使其厚度稍大于α粒子在此闪烁体中的射程。13．测量β射线采

7、样哪种闪烁体？需要注意什么？是有机闪烁体或塑料闪烁体，测量β射线时，闪烁体厚度要大一些为了消除α射线的影响，β闪烁体需要外包一层铝箔，并可屏蔽光线。14．光电倍增管各倍增极上的电压可以通过分压电阻得到，对分压电阻有何要求？为什么？在进行一般强度测量时，各极电压没有特殊要求，用做能谱测量时，分压电阻不宜太大光电倍增管内有电流脉冲通过时，各极电压波动可以较小2011．使用闪烁计数器有哪些注意事项？①光电倍增管必须避光使用，严防漏光。②为使闪烁计数器正常工作，应提前接通电源，使光电倍增管达到稳定工作状态。③闪烁体及光电倍增管均应避光保存。④光电