辐射探测学复习要点.docx

辐射探测学复****要点
第一章辐射与物质的相互作用（含中子探测一章）
什么是射线？由各种放射性核素发射出的、具有特定能量的粒子或光子束流。
射线与物质作用的分类有哪些？
重带电粒子、快电子、电磁辐射（Y射线与X射线）、中子与物质的相互作1时，二项式分布可用泊松分布和高斯分布代替
较简单复杂随机变量的期望、方差和相对方差
串级型随机变量的期望、方差和相对方差174
核衰变数与探测器计数的涨落分布
相邻两个和进位信号脉冲的时间间隔

在一般的核测量中，常涉及函数的统计误差的计算，也就是误差传递(Error
Propagation
(1)和差关系(2)倍数关系(3)乘除关系(4)平均计数的统计误差(5)不等精度独立测量值的平均(6)存在本底时净计数率误差的计算(7)测量时间的选择第三章气体电离探测器
为什么需要辐射探测器？
辐射探测器的定义与分类
将被测的射线转换为可观测信号的特殊器件，称之为电离辐射探测器，简称探测器
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。
辐射探测的基本工作过程
辐射粒子射入“灵敏体积”入射粒子与灵敏体积内的工作介质相互作用，损失能量并形成电离或激发探测器通过自身特有的工作机制将入射粒子的电离或激发效果转化为某种输出信号
原电离、次电离、总电离、电离能、光致电离光致电离：介质中原子吸收一个光子，放出一个电子而电离。
被激发原子的退激方式ppt186
1)辐射光子、2)发射俄歇电子、3)亚稳态原子的退激。受激原子处于亚稳态，仅当它与其它粒子发生非弹性碰撞时才能退激。
电子与离子在气体中的运动规律气体的电离与激发、气体中电子与离子的漂移和扩散、电子与离子的复合与负离子的形成
一．气体的电离与激发
——载流子的产生
一．气体中离子、电子的漂移与扩散运动
——载流子的移动
一．气体放电
——载流子的“增多”
分两种情况来看：没有外加电场的情况、有外加电场的情况
电离室的工作机制与输出回路工作机制：输出信号产生的物理过程
+2=
b
•极板a上加高压V0,极板ab间电容量为C］,则两极板的电荷量：+Q0=-Q0二CVo•在电离室内某一点引入一单位正电荷+e
•当+e电荷沿电场向收集极b运动，则上极板a上感应电荷q1减少，下极板b上感应电荷q2增加。
•当正电荷快到达极板的前一瞬间，-q］全部由a极板经外回路流到b极板，b极板上的感应电荷为-e
输出回路：输出信号电流流过的所有回路。
8・脉冲电离室的输出信号和测量系统框图
脉冲电离室的输出信号：电荷信号、电流信号、电压信号
脉冲电离室的输出信号需要用电子仪器来测量。
1
%体电湾$
］）入射带电粒子的数誥；
2｝入射带电粒子的能量；|
.单道裁析器
［通远頑錘亟画養画幅谑趟预基
特性
重要定义：能量分辨率
7=K
3）確窓入射粒子问的时间天系。
iSii対输百虽正搭岳药话向逐存测量。
、饱和特性曲线、坪特性曲线、探测效率、时间
能量分辨率反映了谱仪对不同入射粒子能量的分辨能力
饱和特性曲线：ppt263
—-脉冲幅度h与电离室工作电压％的关系
影响因素：离子和电子的复合或扩散效应。
饱和特性曲线
饱沖区斜率的原S：
随工作电压的升髙而使
A灵敏体积增加
＞
上酋扩散的抑制
■1
饱和电压
1
1
C\
1
XT作高压A饱和电压
坪特性曲线
玉脉冲电离室的坪特性曲线
--一电离塞的计歡率与工怖电雁的关攥
＞干束觀强曬不奎甄别阖不同
A入射粒子的胧畳不变
».＞毎＞町
三条曲践不同T是现鑒不同丁丫还是实际佶塚平同『当输出腓冲栩度馆和后.
*计致孚不再曲匸作电压
K而吏化，称为歼特性曲
探测效率
4・探测效率^
定义1：绝对探测效率車(abSOlUt^^detectionefficiency)
记录下来的脉冲数
E=
abs放射源放出的粒子数
定义2:本征探测效率辜(intrihSiC^detectionefficiency)
记录下来的脉冲数
£
int
—射入电离室灵敏体积的粒子数
对带电粒子
£<100%
int
对Y、中子等中性粒子：
原因：有一部分幅度低于甄别阈的信号脉冲未被记录下来
＞带电粒子可能只在灵敏体积内损失一部分能量。
＞电离过程是涨落的。
则取决于：
＞与介质作用产生次级带电粒子的相互作用截面
＞以及次级带电粒子能否进入灵敏体积。