原子核物理辐射探测学期末试题及其答案1

西南科技大学2010-2011-1学期

《核辐射探测学》本科期末考试试卷(B卷)

课程代码 2 4 3 1 4 0 9 8 0 命题单位国防科技学院辐射防护与环境工程教研室

一．填空题（每空2分，共30分）

1.带电粒子的射程是指__________________，重带电粒子的射程与其路程_________。

2.根据Bethe公式，速度相同的质子和氘核入射到靶物质中后，它们的能量损失率之比是

_________

3.能量为2.5 MeV的γ光子与介质原子发生康普顿散射，反冲电子的能量范围为_________，

反冲角的变化范围是_________。

4.无机闪烁体NaI的发光时间常数是430 ns，则闪烁体被激发后发射其总光子数目90%的光

子所需要的时间是_________。

5.光电倍增管第一打拿极的倍增因子是20，第2~20个打拿极的倍增因子是4，打拿极间电

子传输效率为0.8，则光电倍增管的倍增系数为_________。

6.半导体探测器中，γ射线谱中全能峰的最大计数率同康普顿峰的最大计数率之比叫做____。

7.电离电子在气体中的运动主要包括_________、_________、_________。

8.探测效率是指___________与进入探测器的总的射线个数的比值。

9.若能量为2 keV的质子和能量为4 keV的α粒子将能量全部沉积在G-M计数器的灵敏体积

内，计数器输出信号的幅度之比是_________。

10.当PN结探测率的工作电压升高时，探测器的结电容_________，反向电流_________。

二．名词解释（每题4分，共16分）

1.湮没辐射

2.量子效率

3.电子脉冲电离室

4.分辨时间

三．简答题（每题8分，共32分）

1.电离室的工作机制？屏栅电离室相比一般的平板电离室有什么优点？

2.有机闪烁体中“移波剂”、无机闪烁体中“激活剂”，他们的作用分别是什么？

3.简述PIN结探测器的结构和工作原理，和PN结探测器相比它有什么优点？

4.气体探测器、闪烁探测器、半导体探测器各有什么优点？用于α粒子探测的主要是哪类探

测器，为什么？

四．计算题（共22分）

1.一个平面型高纯锗探测器，两端P+区和N+区的厚度均为1 mm，中间高纯锗的厚度为10 mm,则探测器的灵敏体积厚度大约是多少？若灵敏区的电场强度为500 V/cm，电子和空穴的迁移率分别为3800cm2/（V·s）、1900cm2/（V·s），则输出电流信号的宽度范围大约是多少？（12分）

2. 能量为1 GeV的质子束垂直射入灵敏区厚度为50 mm的闪烁晶体，若质子在电离室工作气体中的平均能量损失率为60 keV/cm，闪烁体的光能产额为Y=4×104/ MeV，若光子完全到达光阴极，并且平均每4个光子可以在光阴极上打出一个电子，光电倍增管的倍增系数为M=105.试计算光电倍增管输出电荷量的大小；若总的输出电容为C0=100 pF，则输出的电压脉冲的幅度是多少？