熱點新聞 HotROME+
技術(shù)支持Article
液體閃爍體計數(shù)器優(yōu)先的運行模式
點擊次數(shù)：1977 更新時間：2018-07-25
液體閃爍體計數(shù)器優(yōu)先的運行模式
液體閃爍體計數(shù)器是指利用射線或粒子引起閃爍體 發(fā)光并通過光電器件記錄射線強度和能量的探測裝置。閃爍計數(shù)器由閃爍體、光收集系統(tǒng)和光電器件三部分組成。由光電器件輸出的電脈沖經(jīng)過前級電子學(xué)系統(tǒng)（放大、成形、甄別等）進入粒子數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)，并進行數(shù)據(jù)處理和分析。
液體閃爍體計數(shù)器射線同閃爍體相互作用，使閃爍體的原子、分子電離或激發(fā)，被激發(fā)的原子、分子退激時發(fā)射光子。利用反射物質(zhì)和光導(dǎo)把光子盡可能多地收集到光電倍增管的光陰極上，由于光電效應(yīng)，光子在光陰極上打出光電子。光電子在光電倍增管中倍增，經(jīng)過倍增的電子流在陽極負載上產(chǎn)生電信號，并由電子學(xué)儀器放大，分析和記錄，閃爍體材料是受到射線照射時能夠發(fā)光的物質(zhì)，分為無機閃爍體和有機閃爍體，并可以固體、
液體和氣體狀態(tài)存在。①無機閃爍體是指摻入少量激活劑的無機晶體。它們的發(fā)光機制是射線將閃爍晶體價帶中的電子激發(fā)到導(dǎo)帶，退激發(fā)出熒光。直接退激到價帶過程發(fā)光的衰減時間短（1—10納秒），且光子能量高（紫外區(qū)）；間接由靠近導(dǎo)帶下面的雜質(zhì)中心（如激活劑等）能級進一步退激而發(fā)射的光子，發(fā)光衰減時間長（約微秒數(shù)量級），且光子能量較低（波長從紫外區(qū)到黃光區(qū)）。
液體閃爍體計數(shù)器的密度較高，對γ射線探測效率高，且透明性好，適于測量高能γ射線強度及其他帶電粒子，并有一定的能量分辨本領(lǐng)。硫化鋅閃爍體是半透明材料，只能制成薄層，對重帶電粒子阻止本領(lǐng)很大，而對γ射線極不靈敏。液體閃爍體計數(shù)器適于在β、γ本底場中測量α粒子、質(zhì)子及與硼等混合后測量慢中子的強度等。有機閃爍體都是苯環(huán)碳氫化合物，如蒽、對聯(lián)三苯等，其激發(fā)發(fā)光的機制是分子激發(fā)后退激而發(fā)出熒光。有機閃爍體又可分有機晶體、有機閃爍液體和塑料閃爍體三種。常用以探測各種帶電粒子，以及利用閃爍體中的氫反沖效應(yīng)測量快中子。
液體閃爍體計數(shù)器是閃爍體與光探測器之間的連接部分。它的兩側(cè)需要分別同閃爍體光輸出部分的形狀和光探測器的光輸入部分的形狀相一致，以達到盡可能多地收集光和使光分布均勻的目的。光電倍增管與光導(dǎo)之間要用同玻璃的折射系數(shù)相近的光學(xué)或光學(xué)膠等密合以達到有效的光傳輸。對大部分無機閃爍體，液體閃爍體計數(shù)器因其折射率較大、不易與光探測器配合，故常使用氧化鎂或氧化鋁細粉末等包裝閃爍體和光導(dǎo)，利用其漫反射以提高光收集效率。現(xiàn)今發(fā)展了其他光收集系統(tǒng)，如光纖收集器和大面積波長移位光收集器等。
光電倍增管是利用光電效應(yīng)把光子流轉(zhuǎn)換成電子流，并利用次級電子發(fā)射現(xiàn)象放大電子流的光電器件。它包含光陰極、打拿陽極，并將它們封在一個真空玻璃管內(nèi)。液體閃爍體計數(shù)器結(jié)構(gòu)有聚焦式和縱向不聚式兩種（見光電管和光電倍增管），對用于時間測量的光電倍增管，要求能均勻收集經(jīng)聚焦后的次級發(fā)射電子。不同光電倍增管和不同工作狀態(tài)的輸出脈沖電流持續(xù)時間相差很大，它們的數(shù)量級大約為納秒。電流脈沖持續(xù)時間越短，光電倍增管的分辨時間越小。
