正比计数器

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流气式正比计数器原理

流气式正比计数器原理那天，我正跟一群学生聊着数学题，突然一个学生问我：“刘老师，您能给我们讲讲流气式正比计数器的原理吗？”我一听，心想：“哎呀，这个话题有趣！”我就开始讲：“咱们先想象一下，有一根管子，一端通着气体，另一端通着水。

这根管子就相当于我们的计数器。

气体从一端进入，推动水从另一端流出。

流出的水量和进入的气体量是成正比的，这就是流气式正比计数器的原理。

”一个学生插嘴问：“刘老师，那怎么确定流出的水量和进入的气体量是成正比的？”我笑着说：“这就得靠实验了。

我们可以在管子的两端各装一个小桶，分别收集流出和进入的液体。

通过对比两个小桶里的液体量，我们就能得出它们的比例关系。

”这时，一个学生好奇地问：“刘老师，那如果气体进入的速率变化了，水流量也会跟着变化吗？”我笑了笑，说：“当然了，这正是这个计数器的特点。

气体进入的速率越高，水流量也就越大。

这样，我们就可以通过调整气体进入的速率来控制水流量，实现计数。

”又一个学生好奇地问：“刘老师，那这个计数器有什么实际应用呢？”我笑着说：“其实，这个计数器在很多领域都有应用。

比如，在气象观测中，我们可以用这个计数器来测量气体的流量；在工业生产中，我们可以用这个计数器来监测生产线的运行情况。

”正说着，一个学生突然问：“刘老师，那如果气体进入的速率突然变慢了，我们怎么知道水流量会变小呢？”我忍不住笑了起来，说：“哎呀，这个问题问得好！其实，这就是这个计数器最神奇的地方。

我们只需要观察水流量变化的速度，就能大致判断气体进入速率的变化。

就像我们在生活中，通过观察一个人的行为变化，就能猜出他的心情一样。

”看着学生们听得津津有味，我接着说：“其实，这个流气式正比计数器的原理，在生活中也有很多应用。

比如，我们测量体温时，温度计的原理就类似于这个计数器。

当我们的体温升高时，体温计里的水银柱就会上升，这就是温度和体积成正比的道理。

”不知不觉，下课铃响了。

学生们依依不舍地离开教室，我还意犹未尽地回味着这个有趣的数学题。

材料分析测试技术习题及答案

第一章一、选择题1.用来进行晶体结构分析的X射线学分支是（）A.X射线透射学；B.X射线衍射学；C.X射线光谱学；D.其它2. M层电子回迁到K层后，多余的能量放出的特征X射线称（）A.Kα；B. Kβ；C. Kγ；D. Lα。

3. 当X射线发生装置是Cu靶，滤波片应选（）A．C u；B. Fe；C. Ni；D. Mo。

4. 当电子把所有能量都转换为X射线时，该X射线波长称（）A.短波限λ0；B. 激发限λk；C. 吸收限；D. 特征X射线5.当X射线将某物质原子的K层电子打出去后，L层电子回迁K层，多余能量将另一个L层电子打出核外，这整个过程将产生（）（多选题）A.光电子；B. 二次荧光；C. 俄歇电子；D. （A+C）二、正误题1. 随X射线管的电压升高，λ0和λk都随之减小。

（）2. 激发限与吸收限是一回事，只是从不同角度看问题。

（）3. 经滤波后的X射线是相对的单色光。

（）4. 产生特征X射线的前提是原子内层电子被打出核外，原子处于激发状态。

（）5. 选择滤波片只要根据吸收曲线选择材料，而不需要考虑厚度。

（）三、填空题1. 当X射线管电压超过临界电压就可以产生X射线和X射线。

2. X射线与物质相互作用可以产生、、、、、、、。

3. 经过厚度为H的物质后，X射线的强度为。

4. X射线的本质既是也是，具有性。

5. 短波长的X射线称，常用于；长波长的X射线称，常用于。

习题1.X射线学有几个分支？每个分支的研究对象是什么？2.分析下列荧光辐射产生的可能性，为什么？（1）用CuKαX射线激发CuKα荧光辐射；（2）用CuKβX射线激发CuKα荧光辐射；（3）用CuKαX射线激发CuLα荧光辐射。

3.什么叫"相干散射”、"非相干散射”、"荧光辐射”、"吸收限”、"俄歇效应”、"发射谱”、"吸收谱”？4.X射线的本质是什么？它与可见光、紫外线等电磁波的主要区别何在？用哪些物理量描述它？5.产生X射线需具备什么条件？6.Ⅹ射线具有波粒二象性，其微粒性和波动性分别表现在哪些现象中？7.计算当管电压为50 kv时，电子在与靶碰撞时的速度与动能以及所发射的连续谱的短波限和光子的最大动能。

正比计数器漏电流研究

２．ｈｏｏｆＳｃｅｅ，ＮａｃｎｇＵｎｉｒｉｙ，Ｎａｈｎｇ，３００３Ｓｃｌｏｉｎｃｎｈａｖｅｓｔｎｃａ３１，Ｃｈｉｎａ）
ＡｂｔａｔＴｈｅｋｎｏｅｇｅｆｄｅｅｔｉｓｒｃ：ｗｌｄｓｏｉｌｃｒｃｐｈｙｉｓ，ｈｉｏｔｇｅｉｓｌｔｏｎａｌｃｒｍａｅｉｍｒｅｏｓｃｇｈｖｌａｎｕａｉｎｄｅｅｔｏｇｎｔｓａｅｕｓｄｔａｌｚｈｅｌａｇｕｒｎｔｉｉｌｇｎｄｉｕａｉｎｍａｅｉｌｏｆｐｏｐｒｉｎａｏｔｒｎａｙｅｔｅｋａｅｃｒｅｎｆｌａｓａｎｓｌｔｏｔｒａｒｏｔｏｌｃｕｎｅｓ，ａｌａｈｉｓｗｅｌｓｔｅｒｐｒｂｌｍｓｆｂｅｋｄｗｎ．Ａｆｅｓｌｃｉｔｅａｒｒａｅｏｅｏｒａｏｔｒｅｅｔｎｇｈｐｐｏｐｉｔｍａｅｉｌｈｅｅｋｇｅｕｒｅｔｎｔｆｌｓｔｒａ，ｔｌａａｃｒｎｉｈｅｉｌｇａｒａｈｓｔｅｏｒｅ０一Ａｎｄｔｄｅｋａｅｃｒｅｎｔｅｉｕｌｔｏｎｍａｅｉｌｒａｈｓｔｅｏｒｅｅｃｅｈｄｒｏｆ１ａｈｅｂｏｙｌａｇｕｒｎｔｉｈｎｓａｉｔｒａｅｃｅｈｄｒｏｆ
ｌ～１Ａ量级，虑其极化效应后还将更小。比计数器的漏电流与其输出信号电流（０Ａ量级）比小ＯＯ考正１相ｌ。以上，绝缘材料表面的清洁、燥程度直接决定其中的表面漏电流。正比计数器填充气体和绝缘材料中０倍而干

X射线衍射仪结构与工作原理

X射线衍射仪结构与工作原理1、测角仪的工作原理测角仪在工作时，X射线从射线管发出，经一系列狭缝后，照射在样品上产生衍射。

计数器围绕测角仪的轴在测角仪圆上运动，记录衍射线，其旋转的角度即2θ，可以从刻度盘上读出。

与此同时，样品台也围绕测角仪的轴旋转，转速为计数器转速的1/2。

为什么？为了能增大衍射强度，衍射仪法中采用的是平板式样品，以便使试样被X射线照射的面积较大。

这里的关键是一方面试样要满足布拉格方程的反射条件。

另一方面还要满足衍射线的聚焦条件，即使整个试样上产生的X衍射线均能被计数器所接收。

在理想的在理想情况下，X射线源、计数器和试样在一个聚焦圆上。

且试样是弯曲的，曲率与聚焦圆相同。

对于粉末多晶体试样，在任何方位上总会有一些（hkl）晶面满足布拉格方程产生反射，而且反射是向四面八方的，但是，那些平行于试样表面的晶面满足布拉格方程时，产生衍射，且满足入射角=反射角的条件。

由平面几何可知，位于同一圆弧上的圆周角相等，所以，位于试样不同部位M，O，N处平行于试样表面的（hkl）晶面，可以把各自的反射线会聚到F点（由于S 是线光源，所以厂点得到的也是线光源）。

这样便达到了聚焦的目的。

在测角仪的实际工作中，通常X射线源是固定不动的。

计数器并不沿聚焦圆移动，而是沿测角仪圆移动逐个地对衍射线进行测量。

因此聚焦圆的半径一直随着2θ角的变化而变化。

在这种情况下，为了满足聚焦条件，即相对试样的表面，满足入射角=反射角的条件，必须使试样与计数器转动的角速度保持1:2的速度比。

不过，在实际工作中，这种聚焦不是十分精确的。

因为，实际工作中所采用的样品不是弧形的而是平面的，并让其与聚焦圆相切，因此实际上只有一个点在聚焦圆上。

这样，衍射线并非严格地聚集在F点上，而是有一定的发散。

但这对于一般目的而言，尤其是2θ角不大的情况下（2θ角越小，聚焦圆的曲率半径越大，越接近于平面），是可以满足要求的。

2、X射线探测器衍射仪的X射线探测器为计数管。

基于Geant4的正比计数器能量响应分析

基于Ｇｅａｎｔ４的正比计数器能量响应分析
郭宁博，陈五星，徐金良
（海军驻葫芦岛４３１厂军事代表室辽宁葫芦岛１２５００４）
摘要：重点研究了圆柱形正比计数器对不同能量射线的响应情况，利用蒙特卡罗方法计算了各能量射线在计数器中的沉积能量值，鉴于气体中原子电离的统计涨落特性，在沉积能量的基础之上利
于电离作用而沉积的能量如。，然后以此为基础利用统计学方法计算Ｅ所对应离子对数的
统计分布，鉴于气体对离子对数的放大是成正
比的，而最终产生的离子对数与信号幅度也是成正比的，因此该分布可近似为输出信号幅度
钨丝，入射窗采用云母薄片，实际使用中为了保证阳极丝是直的，会在阳极丝的一端或两端通
可达２５０ｅＶ。
而惰性气体的平均电离能大约为ｌＯ一２０ｅＶ，这就要求电场强度达１０Ｖ／ｍ，这在平板型电离
室中是很难实现的，因此大部分正比计数器均为圆柱形，少数为鼓形等其它形状【３Ｊ。圆柱形
的正比计数器内部的电场分布是不均匀的，场强自内向外迅速减小，在中心丝处场强最强，而
卡罗计算程序，如ＥＧＳ、ＭＣＮＰ、Ｇｅａｎｔ４和ＦＬＵ — ＫＡ等，其中Ｇｅａｎｔ４是一个采用面向对象技术构建的蒙特卡罗通用程序包］，相比其它程序，Ｇｅａｎｔ４内部定义了大量的基本粒子，能够对更大范围的物理过程进行仿真，这里的计数器沉积能量计算就使用Ｇｅａｎｔ４来完成。２．１探测器构造在Ｇｅａｎｔ４中，探测器几何的描述是通过列出探测器所包含的不同元素和指定几何体的位置和方向来实现的】，探测器构造程序的编写需要借助Ｇｅａｎｔ４工具包所提供的Ｇ４ＶｕｓｅｒＤｅｔｅｃｔｏｒＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ类来完成ｏＧｅａｎｔ４

核辐射探测技术知识-第二章

它服从法诺分布。
离子对数的方差
2 F E0
W
式中F<1，为法诺因子，可查表得到。
被激发原子的退激方式：
辐射光子。发射波长接近紫外光的光子，这些光子又可能在周围介质中打出光电子，或被某些气体分子吸收而使分子离解。
发射俄歇电子。
上述两过程均在10-9秒内完成。
亚稳原子：某些受激原子处于禁戒的激发态，不能自发的退回基态，只有当它与其它粒子发生非弹性碰撞才能退激，它的寿命约10-4～10-2 s，称为亚稳原子。
对于正离子：
在存在电场的情况下，两次碰撞之间离子从电场获得的能量又会在碰撞中损失，离子的能量积累不起来。离子的平均动能与没有电场的情况相似，为：
1 Mv2 3 kT
2
2
离子漂移速度
k为波尔兹曼常数； T为气体的绝对温度。
u
E
P
电场强度气体压强
离子的迁移率约化场强
离子的迁移率可表示为：
温度，正负离子的相对速度等有关。
一旦形成了负离子，其运动速度远小于电子，正离子与负离子的复合系数要比正离子与电子的复合系数大得多。
复合的结果是把许多有用信号给复合掉，使有用的信号减少。因此，复合现象在探测器正常工作中应尽量避免。
4 漂移
离子和电子由于外加电场的作用沿电场方向运动，这种运动称为“漂移运动”，定向运动的速度为“漂移速度”。
如果在电场中同一点引入一负电荷 e ，它
将在ab两极板上分别感应一定的正电荷，分
别运极动板为时上q，感1 则应和电a极荷q板2上q。2感当应减负电少电荷。荷整沿q个1电过增场程加反中，方，而向流b
过外回路的总电荷量为：
q q2
相应在外回路流过电流为i (t)，电流方向与

中子氦3 正比计数器前放电路

中子氦3 正比计数器前放电路《中子探测技术及其在正比计数器中的应用》1.前言在现代物理科研和工程技术中，中子探测技术起着不可或缺的作用。

中子作为一种无电荷的粒子，相比于带电粒子，其探测和测量技术具有独特的挑战性。

本文将深入探讨中子探测技术中的正比计数器，并重点介绍其前放电路设计和氦3的应用。

2.中子的性质中子是原子核的组成部分，其质量略大于质子，不带电荷，也不受普通电磁场影响，因此对其进行探测和测量相对困难。

在中子辐照方面，中子与物质的相互作用主要通过核反应和散射来实现，因此需要借助探测器进行测量。

3.正比计数器正比计数器是一种常用的中子探测器，其工作原理是利用气体放大效应来探测中子。

当中子进入正比计数器并与气体发生核反应时，产生的次级粒子（例如电子、正电子等）在电场作用下被加速，并在气体中产生大量电离电子。

这些电离电子在电场的作用下被收集到阳极板上，产生电荷脉冲信号，从而实现对中子的计数和测量。

4.前放电路设计前放电路在正比计数器中起着至关重要的作用，其设计不仅影响了探测器的灵敏度和分辨能力，还直接影响了信号的放大和处理效果。

常见的前放电路设计包括电荷前置放大器和脉冲形成器两部分，通过前置放大器将电荷信号放大并传送至后续的脉冲形成器进行信号整形和处理，最终输出符合要求的脉冲信号。

5.氦3的应用氦3是正比计数器中常用的工作气体，其在中子探测和测量中具有良好的性能和稳定性。

氦3核截面小、中子吸收截面小，能够有效地提高正比计数器的灵敏度和分辨能力。

氦3还具有较高的电离能和较低的电容率，有利于产生清晰的电离电子脉冲信号并降低放电时间。

6.结论通过本文对中子探测技术和正比计数器的深入探讨，了解了正比计数器的工作原理和前放电路设计的重要性，以及氦3作为工作气体的优势和应用。

中子探测技术的发展对于核能、材料科学和医学影像等领域都具有重要意义，希望本文的介绍能够对相关领域的科研工作者和工程技术人员有所帮助。

7.个人观点作为中子探测技术的一部分，正比计数器在科学研究和工程应用中扮演着至关重要的角色。

一种He-3正比计数器信号拾取电路[发明专利]

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202011323784.3(22)申请日 2020.11.23(71)申请人重庆建安仪器有限责任公司地址 400060 重庆市南岸区南坪西路168号(72)发明人詹鑫欣　(74)专利代理机构重庆博凯知识产权代理有限公司 50212代理人黄河(51)Int.Cl.G01T 3/00(2006.01)H03K 21/02(2006.01)H03K 5/02(2006.01)H03K 21/08(2006.01)H03F 1/02(2006.01)H03F 1/26(2006.01)(54)发明名称一种He-3正比计数器信号拾取电路(57)摘要本发明公开了一种He ‑3正比计数器信号拾取电路，包括正比计数器、前置放大电路、反馈电路、整形电路、滤波电路、电压比较电路、G ‑M计数管和微控制器；正比计数器的输出端与前置放大电路的输入端连接；前置放大电路的输出端与整形电路的输入端连接，反馈电路连接在前置放大电路的输入端和输出端之间；整形电路的输出端与滤波电路连接；滤波电路输出端与微控制器的输入端进行连接；微控制器的输出端与电压比较电路的正向输入端连接；电压比较电路的输出端与G ‑M计数管连接；G ‑M计数管根据电压比较电路的输出数据对中子数量进行计数。

本发明能将正比计数器探测的中子数量信号进行有效提取，以便准确获取He ‑3中的中子数量。

权利要求书2页说明书8页附图3页CN 112394387 A 2021.02.23C N 112394387A1.一种He-3正比计数器信号拾取电路，其特征在于，包括正比计数器、前置放大电路、反馈电路、整形电路、滤波电路、电压比较电路、G-M计数管和微控制器；所述正比计数器用于探测He-3中的中子数量，且所述正比计数器的输出端与所述前置放大电路的输入端连接，以将探测到的中子数量信号输出到所述前置放大电路；所述前置放大电路用于对接收到的中子数量信号进行放大处理，且所述前置放大电路的输出端与所述整形电路的输入端连接，以将放大后的中子数量信号输出到所述整形电路中；所述反馈电路连接在所述前置放大电路的输入端和输出端之间，用于提高所述前置放大电路增益的稳定性；所述整形电路用于对接收到的经放大处理后的中子数量信号进行整形处理，以去除接收到的中子数量信号中的干扰信号，且所述整形电路的输出端与所述滤波电路进行连接，以将整形处理后的中子数量信号输出到所述滤波电路；所述滤波电路用于滤除接收到的中子数量信号中的纹波，以对接收到的中子数量信号进行滤波处理，所述滤波电路的输出端与微控制器的输入端进行连接，以将滤波处理后的中子数量信号输出到所述微控制器；所述微控制器接收经过滤波处理后的中子数量信号，且所述微控制器的输出端与所述电压比较电路的正向输入端连接，以将接收到的中子数量信号输出到所述电压比较电路的正向输入端；所述电压比较电路的反向输入端用于输入基准值，所述电压比较电路的输出端与所述G-M计数管连接，所述电压比较电路将所述微控制器输出的中子数量信号值与所述基准值进行比较，并将比较的结果输出给所述G-M计数管；所述G-M计数管根据所述电压比较电路的输出数据对中子数量进行计数，以得到探测的He-3中的中子数量。

正比计数器课件

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4、闪烁计数器的输出电流脉冲
假设粒子击中闪烁体的瞬间，闪烁体的荧光达到某一极大值，然后发光强度以荧光衰减时间τ按指数规律衰减。
忽略闪烁光在闪烁体中传播时间的统计涨落，则光阴极的光电子产生率随时间的变化和荧光具有同样的衰减规律。
PMT的渡越时间和渡越时间分散的影响。典型值：快PMT的渡越时间分散Δτ~1ns
酯薄膜和铍等；2）金硅面垒探测器的窗极薄。 3）源至探测器之间的介质，一般是空气，密度小，吸收少，可不
考虑；某些情况下不能忽略时，可以抽真空。如α粒子的探测。
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散射效应：探测器和窗材料的密度和原子序数越小，入射粒子能量越大，散射效应就越小。因此也要选择密度和原子序数小的材料做窗。
第九章粒子探测系统
§ 9.1 粒子探测系统 § 9.2 粒子探测器的输出回路 § 9.3 计数测量 § 9.4 能量测量
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§ 9.1 粒子探测系统
一、脉冲计数系统
主要用于放射性计数、强度和剂量的测量，加速器和反应堆的粒子通量的测量等等。
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不能用于高计数率场合，一般R取10－100KΩ。
5、作时间测量时，R取小些，一般为几十Ω，<1K Ω。
6、对气体探测器和半导体探测器而言，其电流脉冲不是指数形式，
其脉冲形状与入射粒子的种类、能量、入射地点等有关。在大多
数情况下可以近似为指数形式，应用以上结果。
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二、前置放大器
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探测器可看作是一个电流源：能量→电荷→电流脉冲其形式取决于探测器的工作机制。

大面积闭气式正比计数器的主要性能测试

第 40 卷第 6 期 2020 年 11 月
辐射防护 Radiation Protection
Vol. 40 No. 6 Nov. 2020
·辐射探测技术与应用·
大面积闭气式正比计数器的主要性能测试
乔莉1,2,饶贤明3,杜向阳1,2,任熠1,2,张佳1,2,郭喜荣1,2,王彦飞2
C2 门是核电站控制区出入口辐射监测系统中重要的组成部分,用于监测出入控制区的人员体表 β 污染[1] 。山西中辐核仪器有限责任公司 (简称“中辐核仪”) 自主研发生产了灵敏面积为 40 ~ 600 cm2 的系列闭气式正比计数器,可应用于 C2 门等表面污染监测设备,用来监测人员的手、皮肤、内衣等是否有放射性污染。闭气式正比计数器是将工作气体密封在探测器腔体内,无需工作气体连续供应即可长时间正常使用,增强了环境适应性,降低了运行使用费用。
大面积闭气正比计数器的结构设计, 结合了探测器的工作特点及工作环境等综合因素进行考
收稿日期:2020-02-21 作者简介:乔莉( 1986—) ,女,2010 年毕业于中北大学微电子学专业,2018 年毕业于中北大学仪器科学与技术专业,获硕士学位,研究
标。测试结果表明,相同测试环境及实验条件下,探测器在 1 620 V 工作电压时,本底计数率为 24. 5 cps,表面发
射率响应为 50. 4% ,变异系数为 0. 85% 等。
关键词:闭气式正比计数器;类号:TL811+ . 2
文献标识码:A
通常来说,β 粒子的穿透能力好于 α 粒子,电离能力又强于 γ 光子,既能造成内照射,又能造成外照射,严重威胁着人体健康,因此在辐射防护工作中,β 射线的准确测量也非常重要。选用正比计数器作为表面污染监测仪表的探测器,薄的入射窗对低能带电粒子具有探测效率高、长期工作稳定等优点。正比计数器不但在高能和低能物理实验中得到广泛应用,而且在环境辐射监测、表面污染测量等领域中大量使用。

正比计数器测量气体核素活度中小幅度脉冲漏计数修正的Geant4模拟研究

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正比计数器的输出电压脉冲波形

贡献，可忽略
正比计数器的输出脉冲特点（重点）
• 脉冲幅度大。是电离室的102-104倍。 • 灵敏度高。原则上只有一个电子离子对就可以被分辨。 • 脉冲仍然有两部分组成：电子脉冲和离子脉冲。因为雪崩仅发
生在阳极极小范围内，因此电子脉冲的影响很小，而正离子几乎从阳极漂移到阴极，因此，正比计数管的电压脉冲主要是由倍增后的正离子贡献的。
N N 0
V: G-M工作区
电离室输出脉冲的特点
• 只有在电子或离子漂移过程中，两极上的感应电荷才有变化，才能产生电流脉冲。
• 输出脉冲可分为两个部分：快成分（由电子的漂移产生）；慢成分（由离子的漂移产生）。
电离室可以用电流源I0(t)和探测器电容C0并联等效。
I (t)
C0
输出回路的等效电路
工作特点：放电和猝熄
自持放电：每次次电离电子雪崩过程中产生一个新的光电子，放电便会持续地发展下去，很快在10-7s内遍及整个灵敏区，放电就能持续下去。直到正离子鞘对强电场的削弱，使新电子无法再增殖，使第一次放电终止。
在电通。常情况下，10-5，因此当M0105时就能发生自持放
得到本征电流：
I (t) Mne ErtW rt
V0
由于： Er V0
r ln b / a
W r μ E(r) W r dr(t)
P
dt
则：
I (t)

Mne 2ln b / a

t
1 t0

其中，
t0
a2
M决定于气体性质、气体压强、工作电压和电极半径。
气压较高
实验表明，在单原子分子和双原子分子气体中，当M<102，以及在多原子分子气体中，当M<104时，上面公式成立。

X射线仪的基本组成

X射线仪的基本组成1895年德国物理学家伦琴在研究阴极射线管中气体放电现象时，发现有一种荧光无论用木板，纸板，还是衣服都不能遮挡住，伦琴帮他定位x射线。

现在X射线仪用于航天，石油建设，天然气管道，锅炉，压力容器等无损探伤中不可缺少的设备。

X射线仪由x射线发射器，测角仪，x射线探测器，技术测量电路几部分构成。

一. 测角仪测角仪是X射线衍射仪的核心组成部分。

样品台H位于测角仪中心，样品台的中心轴O与测角仪的中心轴O垂直。

平板状试样C放置于样品台上，要与中心重合，误差≤0.1mm，样品台既可以绕测角仪中心轴转动，又可以绕自身中心轴转动。

如图1.1 X射线源是由X射线管的靶T上的线状焦点S发出的，S也垂直于纸面，位于以O为中心的圆周上，与O轴平行。

狭缝B、光阑F和计数管G固定于测角仪台E上，台面可以绕O轴转动（即与样品台的轴心重合），角位置可以从刻度盘K上读取。

测量动作分为两种。

一种是θ—2θ连动，X射线管不动，样品台转过θ角，技术管转过2θ角。

另外一种是θ—θ连动，样品台不动，X 射线转过θ角，技术管转过θ角。

图 1.1 测角仪图1.2 聚焦圆如图1.2 X射线管的焦点S、样品表面O、计数器接收光阑F位于聚焦圆。

聚集条件是：试样应当是弯曲的，试样表面应永远保持与聚焦圆有相同的曲率。

按聚焦条件的要求，试样表面应永远保持与聚焦圆有相同的曲率，即聚焦圆的圆心永远位于试样表面的法线上。

在图中满足布拉格方程的(hkl)反射是向四面八方的。

平行于试样表面的（hkl）晶面满足入射角=反射角=θ的条件。

图 1.3 测角仪的光学布置如图1.3 测角仪要求与X射线管的线状焦点联接使用。

线焦点的长边方向与测角仪的中心轴平行。

X射线管的线焦点S的尺寸一般为1.5mm×10mm，但靶是倾斜放置的，靶面与接受方向夹角为30º，这样在接受方向上的有效尺寸变为0.08mm×10mm。

采用线焦点的好处是可使较多的入射线能量照射至试样。

x光正比计数器原理 -回复

x光正比计数器原理-回复X光正比计数器原理是指利用正比计数器对X射线进行测量和计数的一种方法。

X射线是一种电磁波，具有很高的穿透力，因此它广泛应用于医学诊断、材料检测等领域。

正比计数器是X射线探测中最常用的一种探测器，它能够将X射线转化为可测量的电荷信号，进而进行计数和定量分析。

下面将逐步介绍X光正比计数器的原理。

首先，X光正比计数器由一空心阳极和一个中心孔的阴极组成。

阴极由金属制成，而阳极则由高原子序数材料制成，如钨或铂。

当X射线经过阳极时，它会与阳极材料发生相互作用，产生电子。

这些电子被阴极吸引，并通过感应出射电流的方式进行测量。

其次，为了提高探测效率和计数精度，正比计数器通常需要使用一种稀气，如氩气、氙气或氪气。

这种稀气被加压至较低的工作压力，以增强X射线与气体原子的碰撞几率。

当X射线射入气体中时，它会与气体原子相互作用，从而将能量转移给气体原子。

这些被激发的气体原子会再次退激发，释放出能量，并产生电离电子。

然后，利用这些电离电子会引发一系列的电离反应，从而产生一连串的电离电子。

这些电离电子在电场的作用下，朝阳极方向移动，并逐渐形成电流。

正比计数器的工作原理就是通过测量这个电流的强度来计数X射线的数量。

当X射线的强度增加时，电离电子的数量也会增加，从而使得电流的强度增大。

最后，为了收集并测量这个电流，正比计数器通常会连接到电流放大器或数码显示设备上。

电流放大器可以将微弱的电流信号放大到可测量的范围，并输出给显示设备进行观察和记录。

数码显示设备可以直接显示计数结果，并配备功能丰富的操作界面，方便用户进行参数设置和数据分析。

总结起来，X光正比计数器通过将X射线转化为电荷信号，并利用感应出射电流的方式进行测量和计数。

通过引入稀气，增强X射线与气体原子的碰撞几率，从而提高了探测效率和计数精度。

通过测量感应出的电流强度，可以间接地计算X射线的强度和数量。

这使得X光正比计数器成为X射线应用领域中不可或缺的重要工具。

正比计数器简介

53
解为几个小分子(超前分解)退激。这样可以阻止紫外光子打到阴极而减小光子反馈，使曲线的变化平缓。
ln A V0
50
§8.3 正比计数器 4). 气体放大过程中正离子的作用
离子漂移速度慢，在电子漂移、碰撞电离等过程中，可以认为正离子基本没动，形成空间电荷，处于阳极丝附近，会影响附近区域的电场，使电场强度变弱，影响电子雪崩过程的进行。正离子漂移到达阴极，与阴极表面的感应电荷中和时有一定概率产生次电子，发生新的电子雪崩过程，称为离子反馈；也可以通过加
1、正比计数器的工作原理 1). 正比计数器的结构特点
脉冲幅度较大
灵敏度教高脉冲幅度几乎与原电离的地点无关结构上必须满足实现碰撞电离的需要，而在强电场下才能实现碰撞电离。在一个大气压下，电子在气体中的自由程约 10-3～10-4cm，气体的电离电对电源稳定度要求高
位～20eV。要使电子在一个自由程就达到电离电位，场强须>104V/cm。为达到这一要求，一般采用非均匀电场，以圆柱型为主。
2 2 3
L+++=
A
=总 1 A
A
49
§8.3 正比计数器
对于光子反馈的影响，注意两点：
(1)光子反馈的过程(10-9s)远快于电子的漂移过程(10-6s)子分子气体M，它可以强烈吸收气体分子退
激所发出的紫外光子而处于激发态M*，它不再发出光子而是分
§8.3 正比计数器
正比计数器中，利用碰撞电离将入射粒子直接产生的电离效应放大了，使得正比计数器的输出信号幅度比脉冲电离室显著增大。对直接电离效应放大的倍数称为“气体放大倍数”，以A表示，在一定的工作条件下，A 保持为常数。正比计数器属于非自持放电的气体电离探测器。

新型涂硼正比计数器研制及其实验测试和模拟计算

新型涂硼正比计数器研制及其实验测试和模拟计算正比计数器是一种用于测量中子、伽马射线等辐射粒子的仪器。

在核物理、粒子物理、天文学等领域中，正比计数器被广泛应用。

传统的正比计数器采用气体放大器，但由于气体放大器存在灵敏度低、易受湿度影响、易受放射性污染等缺点，因此需要开发新型的正比计数器。

本文介绍一种新型涂硼正比计数器的研制及其实验测试和模拟计算。

该计数器采用涂硼层作为探测器，具有灵敏度高、抗干扰性强、安全可靠等优点。

本文首先介绍了涂硼层的制备方法和性质，然后详细介绍了涂硼正比计数器的结构和工作原理。

接着，本文对涂硼正比计数器进行了实验测试，验证了其性能优越性。

最后，本文对涂硼正比计数器进行了模拟计算，进一步证明了其在中子测量中的应用前景。

涂硼层的制备方法和性质涂硼层是一种由硼粉和聚合物混合物制成的薄膜，具有极高的中子吸收截面和良好的机械性能。

制备涂硼层的方法有很多种，如溶胶凝胶法、化学气相沉积法、热喷涂法等。

其中，溶胶凝胶法是一种简单、成本低、操作方便的方法，被广泛应用于制备涂硼层。

溶胶凝胶法的制备过程如下：首先将硼酸钠溶解在水中，然后加入适量的硝酸铵和聚乙烯醇，搅拌均匀形成溶胶。

接着将溶胶倒入模具中，经过干燥和热处理，形成硼酸钠-硝酸铵-聚乙烯醇复合物。

最后将复合物进行研磨和筛分，得到细粉末，即为涂硼层的原料。

涂硼层的性质主要取决于硼粉的质量和含量。

硼粉的质量越高，涂硼层的中子吸收截面就越大，但硼粉的含量也不能太高，否则会影响涂硼层的机械性能。

因此，制备涂硼层时需要控制硼粉的质量和含量，以达到最佳的性能。

涂硼正比计数器的结构和工作原理涂硼正比计数器由涂硼层、阳极、阴极和高压电源组成。

涂硼层作为探测器，阳极和阴极分别位于涂硼层两侧，高压电源提供工作电压。

当中子进入涂硼层时，会与硼原子发生反应，产生α粒子和锂离子。

α粒子和锂离子在涂硼层内逐渐扩散，最终被阳极和阴极吸收，产生电荷信号。

通过测量电荷信号的大小和时间，可以确定中子的能量和入射位置。

论述正比计数器工作原理

论述正比计数器工作原理【摘要】正比计数器是一种常见的数字电路，其工作原理基于正比性质。

本文首先介绍了正比计数器的基本概念，然后详细阐述了其工作原理，包括计数器的输入输出关系和计数方式。

接着探讨了正比计数器的应用领域，例如在数字系统中的计数功能和控制任务。

本文分析了正比计数器的优缺点，如速度快、精度高、但受限于计数范围等。

展望了正比计数器未来的发展趋势，如集成度的提升和功能的扩展。

通过本文的论述，读者能够全面了解正比计数器的工作原理及其在电路设计中的重要性，以及未来的发展方向。

【关键词】正比计数器、工作原理、基本概念、应用、优缺点、发展趋势、引言、结论1. 引言1.1 引言正比计数器是一种常用的电子计数器，其工作原理基于正比计数规律。

正比计数器能够准确地记录输入信号的脉冲数目，广泛应用于各种领域，如计数、计时、测量等。

本文将从正比计数器的基本概念、工作原理、应用、优缺点和发展趋势等方面进行论述。

在现代科技发展的背景下，正比计数器的作用愈发重要。

本文将对正比计数器的基本概念进行介绍，包括其定义、结构和原理等方面。

我们将详细探讨正比计数器的工作原理，阐明其如何实现精确测量和计数功能。

本文还将探讨正比计数器在各个领域的应用情况，包括电子学、通信、仪器仪表等方面的具体案例。

通过本文的论述，读者将深入了解正比计数器的工作原理及其在各个领域中的应用情况，从而更好地认识和利用这一重要的电子计数器设备。

2. 正文2.1 正比计数器的基本概念正比计数器是一种常用的数字电子电路，用于按照输入信号的频率进行计数，并输出计数结果。

它的基本原理是通过将输入信号与一个基准频率信号进行比较，进而实现计数功能。

在正比计数器中，基准频率信号通常由一个稳定的时钟信号提供，而输入信号则是需要计数的信号。

当输入信号的频率高于基准频率信号时，正比计数器会逐次递增计数值；当输入信号的频率低于基准频率信号时，则不会进行计数。

通过这种比较和计数的方式，正比计数器能够准确地记录输入信号的频率，并输出对应的计数结果。

核辐射探测器与核电子学期末复习题

《核辐射探测器与核电子学》期末考试复习题一、填空题（20分，每小题2分）1．α粒子与物质相互作用的形式主要有以下两种：激发、电离2．γ射线与物质相互作用的主要形式有以下三种：康普顿散射、光电效应、形成电子对3．β射线与物质相互作用的主要形式有以下四种：激发、电离、形成离子对、形成电子-空穴对、轫致辐射4．由NaI(Tl)组成的闪烁计数器，分辨时间约为：几μs；Ｇ-Ｍ计数管的分辨时间大约为：一百μs。

5．电离室、正比计数管、G-M计数管输出的脉冲信号幅度与入射射线的能量成正比。

6．半导体探测器比气体探测器的能量分辨率高，是因为：其体积更小、其密度更大、其电离能更低、其在低温下工作使其性能稳定、气体探测器有放大作用而使其输出的脉冲幅度离散性增大7．由ZnS(Ag)组成的闪烁计数器，一般用来探测α射线的强度8．由NaI(Tl)组成的闪烁计数器，一般用来探测γ、X 射线的能量、强度、能量和强度9．电离室一般用来探测α、β、γ、X、重带电粒子射线的能量、强度、能量和强度。

10．正比计数管一般用来探测β、γ、X 射线的能量11．Ｇ-Ｍ计数管一般用来探测α、β、γ、X 射线的强度12．金硅面垒型半导体探测器一般用来探测α射线的能量、强度、能量和强度13．Si(Li)半导体探测器一般用来探测α、β、γ、X射线的能量、强度、能量和强度14．HPGe半导体探测器一般用来探测α、β、γ、X、带电粒子、重带电粒子射线的能量15．对高能γ射线的探测效率则主要取决于探测器的有效体积16．对低能γ射线的探测效率则主要取决于“窗”的吸收17．Ｇ-Ｍ计数管的输出信号幅度与工作电压无关。

18．前置放大器的类型主要分为以下三种：电压型、电流型、电荷灵敏型19．前置放大器的两个主要作用是：提高信-噪比、阻抗匹配。

20．谱仪放大器的两个主要作用是：信号放大、脉冲成形21．滤波成效电路主要作用是：抑制噪声、改造脉冲波形以满足后续测量电路的要求22．微分电路主要作用是：使输入信号的宽度变窄和隔离低频信号23．积分电路主要作用是：使输入信号的上升沿变缓和过滤高频噪声24．单道脉冲幅度分析器作用是：选择幅度在上下甄别阈之间的信号25．多道脉冲幅度分析器的道数（M）指的是：多道道脉冲幅度分析器的分辨率26．谱仪放大器的线性指标包括：积分非线性INL、微分非线性DNL二、名词解释及计算题（10分，每小题5分）1.能量分辨率: 表征γ射线谱仪对能量相近的γ射线分辨本领的参数，可用全能峰的半高宽度FWHM或相对半高宽度表示2.探测效率：定义为探测器输出信号数量(脉冲数)与入射到探测器(表面)的粒子数之比3.仪器谱：由仪器(探测器)探测(响应)入射射线而输出的脉冲幅度分布图，是一连续谱4.能谱：脉冲幅度经能量刻度后就可以得到计数率5.全能峰：入射粒子以各种作用方式(一次或多次)将全部能量消耗在探测器内而形成的仪器谱峰6.逃逸峰：若光电效应在靠近晶体表面处发生，则X射线可能逸出晶体，相应的脉冲幅度所对应的能量将比入射光子能量小，这种脉冲所形成的峰称为全能峰7. 特征峰：许多放射源本身具有特征X 射线它们在能谱上形成的峰为特征X 射线峰8. 分辨时间：第一个脉冲开始到第二个脉冲幅度恢复到Vd 的时间，该时间内探测器无法记录下进入计数管的粒子9. 死时间：入射粒子进入计数管引起放电后，形成了正离子鞘，使阳极周围的电场削弱，终止了放电。