核技术最终版.ppt

对于辐射是不能感知的，因此人们必须借助于辐射探测器探测各种辐射，给出辐射的类型、(数量)、及等特性。即对辐射进行测量。
辐射探测器的定义：利用辐射在气体、液体或固体中引起的电离、激发效应或其它物理、化学变化进行辐射探测的器件称为辐射探测器。
为什么需要辐射探测器？
探测器按探测介质类型及作用机制主要分为：
气体探测器；
闪烁探测器；
半导体探测器。
1
辐射探测器学****要点（研究问题）：
探测器的工作机制；
探测器的输出回路与输出信号；
探测器的主要性能指标；
探测器的典型应用。
辐射探测的基本过程：
辐射粒子射入探测器的灵敏体积；
入射粒子通过电离、激发等效应而在探测器中沉积能量；
探测器通过各种机制将沉积能量转换成某种形式的输出信号。
2
第二章 气体探测器
Gas－filled Detector
3
气体中离子与电子的运动规律
电离室
电离室的工作机制与输出回路
脉冲电离室
累计电离室
正比计数器
G-M计数管
4
关键词
总电离，原电离，次电离
平均电离能（功）
电子与离子在气体中的运动
收集的离子对数与外加电压的关系
5
气体探测器
气体探测器均以气体作为探测介质。
具有制备简单、性能可靠、成本低廉、使用方便等优点，有广泛的应用。
20世纪70年代以来，气体探测器有很大发展，在高能物理和重离子物理实验中获得新的应用，并广泛应用于核医学、生物学、天体物理、凝聚态物理和等离子体物理等领域。
6
气体中离子与电子的运动规律
7
电离损失——与核外电子的非弹性碰撞过程
入射带电粒子与靶原子的核外电子通过库仑作用，使电子获得能量而引起原子的电离或激发。
1、气体的电离与激发
入射粒子直接产生的离子对称为原电离。
初电离产生的高速电子足以使气体产生的电离的离子对称称为次电离。
总电离 =
原电离
+ 次电离
气体中离子与电子的运动规律
8
电离能W：带电粒子在气体中产生一电子离子对所需的平均能量。
对不同的气体， W大约为30eV
若入射粒子的能量为E0，当其能量全部损失在气体介质中时，产生的平均离子对数为：
A. Number of Ion Pairs Formed
气体中离子与电子的运动规律
9
几种气体的平均电离能和最低电离电位
注意:单位(eV)
气体中离子与电子的运动规律
10