核探测器的分类

核探测器的分类,第1张

探测按照材料来分主要分为以下三类:气体核探测器、闪烁晶体核探测器、半导体核探测器。 气体核探测器是以气体作为带电粒子电离或激发的介质,常见的有CH4CO2、氮气、氩气等,气压在10Pa~10KPa左右。它具有灵敏体的体积大小和形状不受限制,易恢复,使用方便,无辐射损伤等优点,但由于气体探测器为气态介质,因此电离室较大,仪器相对笨重不利于便携。 闪烁晶体核探测器是以闪烁体分子或原子为介质材料,但不同闪烁体所测得的核辐射的能谱范围不同。如碘化钠和碘化铯对电子、伽马辐射灵敏度高,发光率高;硫化锌对伽马射线不灵敏,主要用来探测阿尔法粒子;锗酸铋晶体对密度大,发光效率高,对高能电子和伽马辐射探测十分有效。此外,闪烁晶体探测器由于里面涉及了光子激发、光耦合、光导系统等光电器件,因而仪器制作更加复杂。 半导体探测器是一种迅速发展的新型核辐射探测元件,其探测介质多以单晶材料制造。半导体探测器具有灵敏度高、噪声低、响应光谱宽、脉冲时间短、探测效率高、抗辐照损伤能力强、可便携、稳定性高、可批量生产、 *** 作方便等优点,因此近些年来得到了国际研究的极大重视。

按照给出信息的方式,辐射探测器主要分为两类:

一类是粒子入射到探测器后,经过一定的处置才给出为人们感官所能接受的信息。例如,各种粒子径迹探测器,一般经过照相、显影或辐射监测仪化学腐蚀等过程。还有热释光探测器、光致发光探测器,则经过热或光激发才能给出与被照射量有关的光输出。这一类探测器基本上不属于核电子学的研究范围。

另一类探测器接收到入射粒子后,立即给出相应的电信号,经过电子线路放大、处理,就可以进行记录和分析。这一类称为电探测器。电探测器是应用最广泛的辐射探测器。这一类探测器的问世,导致了核电子学这一新的分支学科的出现和发展。

能给出电信号的辐射探测器已不下百余种。最常用的主要有气体电离探测器、半导体探测器和闪烁探测器三大类。早在1908年,气体电离探测器就已问世。但直到1931年脉冲计数器出现后才解决了快速计数问题。1947年,闪烁计数器的出现,由于其密度远大于气体而大大提高了对粒子的探测效率。最显著的是碘化钠(铊)闪烁体,对γ射线还具有较高的能量分辨本领。60年代初,半导体探测器的研制成功,使能谱测量技术有了新的发展。现代用于高能物理、核物理和其他科学技术领域的各种类型探测器件和装置,都是基于上述三种类型探测器件经过不断改进创新而发展起来的。


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