各类核物理探测器比较 - 副本
各类探探测器优劣比较
各类探探测器优劣比较三大类探测器比较（闪烁体、半导体、电离室）（闪烁体）碘化钠探头：他的激活剂是(TI)，对γ射线，当能量大于150keV时响应是线性的；对质子和电子，线性响应范围很宽，光输出和能量的关系接近通过原点的直线，仅在能量低于几百keV（对电子）和（1~2）MeV（对质子）时才偏离直线；对α粒子，能量大于4~5MeV后近似线性，但其直线部分延长不过原点。
因此测量α粒子（或其他重粒子）时，比须进行能量校准。
NaI(TI)烁体的主要优点是密度大，原子序数高，因而对γ射线探测效率高。
另外它的发光效率高，因而能量分辨率也较好。
它的缺点是容易潮解，因此使用必须密封。
碘化铯探头：CsI(TI)碘化铯是另一种碱金属卤化物，作为闪烁体材料常用铊或纳作激活剂。
铊的能量线性与碘化钠的接近，能量分辨率比碘化钠的差一些。
碘化铯的密度和平均原子序数比碘化钠更大，因此对γ射线的探测效率也更高。
与碘化钠相比，碘化铯的机械强度大，易于加工成薄片或做成极薄的蒸发薄膜。
此外，它不易潮解，也不易氧化。
但若暴露在水或高湿度环境中它也会变质。
碘化铯的主要缺点是光输出比较低，原材料价格较贵。
锗酸铋探头：与碘化钠（TI）同体积时，探测效率比碘化钠的高的多。
对0.511MeV γ光子，与NaI(TI)、CsF、和Ge半导体、塑料闪烁体相比，锗酸铋(BGO)有最大的效率和最好的信噪比。
BGO主要用于探测低能x射线、高能γ射线以及高能电子。
在低能区（<<0.5MeV）的能量分辨率比碘化钠的差，例如对于0.511MeV的γ射线，BGO的时间分辨为1.9ns，而碘化钠NaI(TI)的的为0.75ns。
BGO的主要缺点是折射率较高，尺寸大的BGO难以将光输出去。
价格高。
硫化锌：ZnS（Ag）它对α粒子的发光效率高，而对γ射线和电子不灵敏，很适合在强β、γ本底下探测重带点粒子如α、核裂片等，探测效率可达100%。
laBr3是新型卤化物闪烁体，其基本性能已经全面超越了传统的碘化钠闪烁体，谱仪具有比碘化钠更好的能量分辨率、峰形和稳定性。
各类探探测器优劣比较
三大类探测器比较（闪烁体、半导体、电离室）（闪烁体）碘化钠探头：他的激活剂是(TI)，对γ射线，当能量大于150keV时响应是线性的；对质子和电子，线性响应范围很宽，光输出和能量的关系接近通过原点的直线，仅在能量低于几百keV（对电子）和（1~2）MeV（对质子）时才偏离直线；对α粒子，能量大于4~5MeV后近似线性，但其直线部分延长不过原点。
因此测量α粒子（或其他重粒子）时，比须进行能量校准。
NaI(TI)烁体的主要优点是密度大，原子序数高，因而对γ射线探测效率高。
另外它的发光效率高，因而能量分辨率也较好。
它的缺点是容易潮解，因此使用必须密封。
碘化铯探头：CsI(TI)碘化铯是另一种碱金属卤化物，作为闪烁体材料常用铊或纳作激活剂。
铊的能量线性与碘化钠的接近，能量分辨率比碘化钠的差一些。
碘化铯的密度和平均原子序数比碘化钠更大，因此对γ射线的探测效率也更高。
与碘化钠相比，碘化铯的机械强度大，易于加工成薄片或做成极薄的蒸发薄膜。
此外，它不易潮解，也不易氧化。
但若暴露在水或高湿度环境中它也会变质。
碘化铯的主要缺点是光输出比较低，原材料价格较贵。
锗酸铋探头：与碘化钠（TI）同体积时，探测效率比碘化钠的高的多。
对0.511MeV γ光子，与NaI(TI)、CsF、和Ge半导体、塑料闪烁体相比，锗酸铋(BGO)有最大的效率和最好的信噪比。
BGO主要用于探测低能x射线、高能γ射线以及高能电子。
在低能区（<<0.5MeV）的能量分辨率比碘化钠的差，例如对于0.511MeV的γ射线，BGO的时间分辨为1.9ns，而碘化钠NaI(TI)的的为0.75ns。
BGO的主要缺点是折射率较高，尺寸大的BGO难以将光输出去。
价格高。
硫化锌：ZnS（Ag）它对α粒子的发光效率高，而对γ射线和电子不灵敏，很适合在强β、γ本底下探测重带点粒子如α、核裂片等，探测效率可达100%。
laBr3是新型卤化物闪烁体，其基本性能已经全面超越了传统的碘化钠闪烁体，谱仪具有比碘化钠更好的能量分辨率、峰形和稳定性。
核物理实验中的新型探测器技术
核物理实验中的新型探测器技术在当今的科学研究领域，核物理实验一直占据着重要的地位。
而在这些实验中，探测器技术的不断发展和创新更是推动核物理研究取得重大突破的关键因素之一。
新型探测器技术的出现，为我们更深入地理解核物理现象、探索微观世界的奥秘提供了强大的工具。
核物理实验的目的通常是研究原子核的结构、性质以及核反应过程等。
为了实现这些目标，探测器需要具备高精度、高灵敏度、高分辨率以及能够在复杂环境下稳定工作等特性。
传统的探测器，如气体探测器、闪烁探测器等，虽然在过去的研究中发挥了重要作用，但随着科学研究的不断深入，其性能逐渐难以满足日益增长的需求。
近年来，一系列新型探测器技术应运而生，为核物理实验带来了新的机遇。
其中，半导体探测器凭借其出色的性能成为了研究的热点之一。
半导体探测器通常由半导体材料制成，如硅、锗等。
与传统探测器相比，半导体探测器具有更高的能量分辨率和空间分辨率。
这使得它能够更精确地测量入射粒子的能量和位置信息，对于研究微观核物理过程具有重要意义。
例如，在粒子能量测量方面，半导体探测器能够分辨出能量相差极小的粒子，从而为研究原子核的能级结构提供更为准确的数据。
在位置测量方面，通过采用先进的制造工艺，可以将探测器的像素尺寸做到极小，实现对粒子入射位置的高精度定位，有助于研究核反应的微观机制。
另外，超导探测器也是一种具有巨大潜力的新型探测器技术。
超导材料在低温下会表现出零电阻特性，基于这一特性制成的超导探测器具有极高的灵敏度。
其中，超导隧道结探测器和超导转变边缘传感器是常见的类型。
超导隧道结探测器通过测量超导结两端的电流变化来探测入射粒子。
由于其灵敏度极高，能够探测到极其微弱的信号，因此在暗物质探测、中微子探测等领域具有重要应用前景。
超导转变边缘传感器则利用超导材料在临界温度附近电阻急剧变化的特性来实现对粒子的探测。
它在测量低能粒子和微弱信号方面具有显著优势，为核物理实验中的精细测量提供了可能。
检测核辐射的仪器
检测核辐射的仪器
检测核辐射的仪器主要包括以下几种：
1. Geiger-Muller计数管：一种最常见的核辐射检测仪器，基于放射性粒子碰撞气体产生电离，通过测量放射性粒子引起的电离事件计数来检测核辐射。
2. 闪烁体探测器：使用闪烁体材料，当核辐射通过闪烁体时，闪烁体会发生电离和激发，产生可见光信号，通过测量闪烁体所发出的光信号强度来检测核辐射。
3. 等离子体放射计：使用带正电的粒子形成等离子体，通过测量等离子体的电荷和电流变化来检测核辐射。
4. 电离室：使用电离室中的空气或其他气体，在辐射通过时产生电离，通过测量电离室内的电离事件计数来检测核辐射。
5. 能谱仪：用于测量放射性核素的能量谱的仪器，通过测量电离辐射在物质中沉积的能量来判断放射性粒子的类型和强度。
这些仪器可以用于检测不同类型的核辐射，如阿尔法粒子、贝塔粒子、伽玛射线等。
在核能、医疗、环境监测等领域都有广泛应用。
核物理实验中的探测器技术进展
核物理实验中的探测器技术进展在探索微观世界的奥秘、深入研究核物理现象的征程中，探测器技术的不断发展和创新始终扮演着至关重要的角色。
核物理实验旨在揭示原子核的结构、性质以及各种核反应过程，而探测器则是获取这些宝贵信息的关键工具。
近年来，随着科学技术的飞速进步，核物理实验中的探测器技术也取得了显著的进展，为核物理研究带来了前所未有的机遇和挑战。
传统的核物理探测器主要包括气体探测器、闪烁探测器和半导体探测器等。
气体探测器，如正比计数器和盖革计数器，通过测量入射粒子在气体中产生的电离效应来探测粒子。
闪烁探测器则利用闪烁体材料在受到粒子激发时发出的闪光来实现探测。
半导体探测器，如硅探测器，凭借其高分辨率和良好的能量线性响应，在核物理实验中得到了广泛应用。
然而，随着核物理研究的深入和实验要求的不断提高，传统探测器在某些方面逐渐显露出局限性。
例如，在对高能粒子的探测中，传统探测器的能量分辨率和位置分辨率可能无法满足要求；在大规模实验中，探测器的计数率和抗辐射能力也面临着严峻的考验。
为了克服这些问题，科研人员不断探索和创新，推动了新型探测器技术的发展。
一种重要的新型探测器技术是时间投影室（Time Projection Chamber，TPC）。
TPC 可以同时提供粒子的三维径迹和能量信息，具有出色的空间分辨率和能量分辨率。
它通过在充满气体的腔体中施加电场，使入射粒子电离产生的电子在电场作用下漂移，并在探测器的端面上被收集和测量。
通过分析电子的漂移时间和位置，可以重建粒子的径迹和能量。
TPC 在重离子碰撞实验、中微子实验等领域发挥了重要作用。
另一个引人注目的进展是微结构气体探测器（Micro Pattern Gas Detector，MPGD）的出现。
MPGD 结合了气体探测器和半导体探测器的优点，具有高计数率、高位置分辨率和良好的时间分辨率。
其中，气体电子倍增器（Gas Electron Multiplier，GEM）和微网格气体探测器（Micromegas）是 MPGD 的典型代表。
测核辐射的仪器
测核辐射的仪器
以下是常见用于测量核辐射的仪器：
1. Geiger-Muller计数管：这是一种最常见的核辐射测量仪器，用于测量γ射线和X射线的剂量率和累积剂量。
它基于气体
电离的原理，当核辐射通过计数管时，会导致气体离子化，进而触发电荷放大和计数。
计数管显示的读数可以用来估算环境中的辐射水平。
2. 电离室/离子室：电离室是另一种常用的核辐射测量仪器，
可用于测量γ射线、X射线和质子/α粒子的剂量率和累积剂量。
它由一个气体填充的封闭空间和电极组成。
当核辐射通过电离室时，它会离子化气体并生成电荷，测量仪器会测量出所产生的电离电流，并据此计算出辐射剂量。
3. 闪烁体探测器：闪烁体探测器可用于测量γ射线、X射线和
质子/α粒子的剂量率和累积剂量。
它由一个闪烁晶体或液体
以及一个光电倍增管（或光电二极管）组成。
当核辐射与闪烁体相互作用时，会产生光闪烁。
光电倍增管接收并放大这些信号，从而测量辐射水平。
4. 核辐射剂量仪（dosimeter）：核辐射剂量仪是一种个人佩戴的仪器，用于实时测量和记录个人暴露于核辐射的剂量。
它可以是电离室、Geiger-Muller计数管或闪烁体探测器等的组合体，通常佩戴在身体上。
核辐射剂量仪记录器存储戴者的辐射剂量，并可用于监测个人的辐射暴露情况。
这些仪器在核电厂、医疗机构、核辐射研究实验室以及核事故应急响应中得到广泛应用，有助于监测和保护人们免受核辐射的伤害。
核辐射探测器
ห้องสมุดไป่ตู้
探测器名称 气体探测器
金硅面垒型探测器
闪烁体探测器
β探测器
探测器名称 气体探测器
金硅面垒型探测器
闪烁体探测器
X和低能γ探测器
探测器名称 气体探测器
半导体探测器
闪烁体探测器
γ射线探测器
探测器名称 气体探测器
半导体探测器
闪烁体探测器
主要特点、用途 1、微秒级脉冲衰减时间 2、对电压稳定性要求不高（1%——0.5%） 3、价格低、操作方便、温度性能好 4、能量分辨率差 1、能量分辨率高 2、工艺简单 3、易受环境影响 1、发光衰减时间短（纳秒级与亚纳秒级） 2、对高压稳定性要求较高（0.1%左右） 3、可做成大面积探测器 4、能量分辨率适中 5、可用于各种阿尔法粒子测量场合 主要特点、用途 1、时间分辨率：10^-2——10^-5秒；最大计数：10^2——10^5脉冲/秒；粒子计数 2、时间分辨率：10^-8秒；最大计数：10^6脉冲/秒；粒子计数；空间分辨好 3、时间分辨率：10^-4——10^-5秒；最大计数：10^3脉冲/秒；粒子计数；简单、便宜 1、低能β探测、可构成低噪声器件 2、α射线的能量和强度测量 3、分辨率高、效率低 1、灵敏体积课制作的很薄 2、具有较高的β/γ分辨率 3、闪烁体衰减快（10^-8——10^-9s） 4、适宜做快计数探测器 主要特点、用途 1、使用简单、形状多样、价格便宜 2、阻止本领差 3、时间和幅度分辨率差 4、用于X荧光分析 1、X荧光分析 2、能谱测量 3、探测效率高 1、阻止本领高 2、时间响应快 3、用于X射线成像 4、测γ射线能谱 主要特点、用途 1、探测效率低 2、耐恶劣环境 3、价格便宜 4、γ射线强度测量 1、探测效率低 2、工作条件苛刻 3、γ射线能谱测量和分析 1、阻止本领高 2、时间响应快 3、用于X射线成像 4、测γ射线能谱 5、探测效率高
核探测器
核探测器一、核探测器的分类1、按探测器的辐射物理过程分类1）电离型探测器如：电离室、G-M管、正比计数器、半导体、核径迹2）发光型探测器如：闪烁体、热释光、火花室2、按探测器材料和工作原理分类1）气体探测器电离室、正比计数器、G-M计数器、多丝室正比室、漂移室2）闪烁体探测器NaI(Tl)、CsI(Tl)、ZnS(Ag)、玻璃、液体、塑料体、有机晶体3）半导体探测器结型、势垒型、HPGe、Si-PIN、PN结金硅面垒型半导体探测器4）其它探测器：核径迹、热释光二、各核探测器的工作原理1、气体探测器气体电离探测器是以气体作为带电粒子电离或激发的介质，在气体电离空间置有两个电极，外加电场并保持一定的电位差，当带电粒子穿过气体时与气体分子轨道上的电子发生碰撞，使气体分子产生电离而形成离子对，在电场中电子向正极移动，正离子向负极移动，最后到达二极而被收集起来，使电子线路上引起瞬时电压变化（电压脉冲）而由后续的电子仪器记录。
气体中电子与离子的运动规律决定探测器的基本特性。
电离室分类1）脉冲电离室，记录单个辐射粒子，主要用于测量重带电粒子的能量和强度。
2）电流电离室和累计电离室，分别记录大量辐射粒子平均效应和累计效应，主要用于测量X，β，γ和中子的照射量率或通量、剂量或剂量率，它是剂量监测和反应堆控制的主要传感元件。
正比计数器的工作原理：气体探测器工作于正比区，在离子收集的过程中将出现气体放大现象，即被加速的原电离电子在电离碰撞中逐次倍增（雪崩现象）。
于是，在收集电极上感生的脉冲幅度V∞将是原电离感生的脉冲幅度的M倍，处于这种工作状态下的气体探测器就是正比计数器。
采用不同的结构，充不同的气体，可以设计出测量不同射线：α、β、γ、X、n的正比计数管。
G-M计数器的工作原理：1）射线进入计数管内，引起管内惰性气体电离，形成正负离子对。
在电场作用下，正离子向负极，电子向正极移动。
射线引起的电离称为原电离。
2）当电子靠近阳极电场强度越大，受到作用也大，运动速率加快，又碰撞到阳极附近的惰性气体分子引起次级电离。
测量环境中核辐射的仪器 标准
测量环境中核辐射的仪器标准测量环境中核辐射的仪器引言：核辐射是指放射源散发出的粒子或电磁波，在空气、土壤、水和人体等物质中的传播。
核辐射对人类和环境健康产生潜在的危害，所以我们需要使用仪器来准确测量环境中的核辐射水平。
本文将介绍几种常用的测量环境中核辐射的仪器，并进行详细的分析和比较。
一、放射性探测器1. Geiger-Muller 层流计数管：Geiger-Muller 层流计数管是最常见的一种放射性探测器。
它是由细玻璃管和加速电位器组成的。
当放射性粒子进入细玻璃管时，会产生电离效应，从而引起电流的变化。
该仪器可以用于测量α、β和γ射线。
Geiger-Muller 层流计数管的优点是结构简单、体积小、便于携带，而且对放射性水平变化非常敏感。
然而，它只能提供放射性粒子的计数，而不能提供它们的能量信息，而且容易发生饱和现象。
2. 闪烁探测器：闪烁探测器是一种测量辐射的高灵敏度探测器。
它由闪烁晶体和光电倍增管组成。
当放射性粒子与闪烁晶体相互作用时，晶体会发出光子。
光子被光电倍增管接收并产生电流，通过测量电流的变化来确定辐射水平。
闪烁探测器具有很高的探测效率，能够测量α、β、γ和中子等各种类型的射线。
此外，它还具有很好的能量分辨能力，因此可以提供射线的能谱信息。
然而，闪烁探测器价格昂贵，而且对物质的辐射响应较强，并需要较长的稳定时间。
二、核计数器核计数器是一种基于统计原理的仪器，用于测量环境中放射性核素的浓度。
它包括气溶胶计数器、沉积核计数器和液体闪烁核计数器等。
1. 气溶胶计数器：气溶胶计数器是一种用于测量空气中核辐射的仪器。
它通过吸入被测空气样品，将其中的放射性物质沉降在收集器中，并通过粒子分析来测定放射性核素的浓度。
气溶胶计数器具有测量范围广、可探测各种类型的射线的优点，但需要经过复杂的样品处理和计数过程，且测量结果受其他因素干扰较大。
2. 沉积核计数器：沉积核计数器是一种用于测量放射性核素沉积在土壤和植物样品中的仪器。
核辐射探测器简介和应用
需要保证气体的成分和压力，所以一般电离室均 需要一个密封外壳将电极系统包起来
电离室的大小和形状，室壁和电极的材料以及所 充的气体成分、压强都要根据辐射的性质、实验 的要求来确定。
测量α粒子能量的电离室，须要足够大的容积和 气压，以便使α粒子的径迹都落在灵敏区内。
对γ射线强度作相对测量时，为了提高灵敏度， 室壁材料宜用高原子序数的金属，其厚度略大于 室壁中次级电子的射程。作绝对γ剂量测量时， 须用与空气或生物组织等价的材料作电极和室壁
电离室结构和输出电路示意图
脉冲电离室的输出回路
离子脉冲电离室输出脉冲较宽（因为正离子漂移速 度慢），一般在10-3s量级，这使得它不能用来探 测强度很强的放射源 电子脉冲电离室脉冲宽度小，为10-6s量级满足测 量强得多的入射粒子流，但是对平板型电子脉冲电 离室而言，输出的脉冲幅度不仅取决于产生的离子 对数，还与离子对产生的位置有关。需要采用特殊 的设计来解决（圆柱形电子脉冲电离室与屏栅电离 室）
a
q1
V0
e e i(t)
qq22 b
只有当空间电荷在极板间移动时，在外回路才有 电流流过，此时i(t)= i+(t)+i –(t)，正、负电荷的感 应电流方向相同，在探测器内部从阳极流向阴极 。电荷漂移过程结束，外回路感应电流消失。当 负电荷被收集后，外回路中就只有正电荷的感应 电流
当+e、e电荷在同一位置产生时，它们在极板上 的感应电荷量分别相同；+e、e电荷漂移结束， 流过外回路的总电荷量为e；该电荷量与这一对 电荷的产生位置无关。
电荷转移效应
正离子与中性的气体分子碰撞时，正离子与分子 中的一个电子结合成中性分子，中性气体分子成 为正离子 电荷转移效应在混合气体中比较明显 电荷转移效应可以减小离子的迁移率，降低离子 的漂移速度 复合效应、电子吸附效应、电荷转移效应等，都 不利于电荷收集
核探测器分类
脉冲幅度正比于入射离子损失的能量
可不经过放大直接被记录
γ辐射灵敏，发光效率高，有较好的能量分辨率，但光衰减时间较长;
：包括塑料、液体和晶体(如蒽、茋等)，前两种
使用普遍。
由于它们的光衰减时间短(2~3ns，快
塑料闪烁体可小于1ns)，常用在时间测量中。
它
们对带电粒子的探测效率接近100%。
(<10ns)，常作为记录裂变产物和重粒子的探测器。
扩散型和面垒型：可获得很好的带电粒子能谱
锂漂移锗探测器：可获得很好γ能谱
锂漂移硅探测器：可获得很好射x线能谱
高纯锗：测量中、高能的带电粒子和能量在300~600keV 的X射线和低能γ射线
位置灵敏探测器：同时测量带电粒子的能量和位置;
砷化镓、碲化锡、碘化汞等化合物半导体探测器：
可在室温或高于室温下工作,有很强的抗辐照能力。
核物理学中的粒子探测器研究
核物理学中的粒子探测器研究随着科学技术的不断发展，科学家们对宇宙和物质世界的探索也愈加深入。
其中，核物理学是研究原子核、粒子和基本物理相互作用的学科，而粒子探测器则是该学科的重要研究工具。
那么，下面就让我们来看看核物理学中的粒子探测器研究吧。
第一部分：什么是粒子探测器？粒子探测器是一种用于粒子物理实验中的测量和检测的工具，其基本原理就是利用粒子与探测器中的物质发生相互作用而产生一定能量输出的规律。
根据粒子不同的性质和测量要求，粒子探测器可以有很多不同的类型和形式。
比如：1. 闪烁体探测器：闪烁体是一种具有荧光属性的物质，在粒子经过它时会发出强光。
这种光可以通过光电倍增管或光电探测器等设备测量，从而确定粒子探测器的探测位置和能量等信息。
2. 半导体探测器：半导体是一种介于导体和绝缘体之间的物质，它的导电性较差，但具有特殊的电学特性。
利用半导体的电子学沉积原理，粒子在探测器中能够反应并产生电离子对，从而形成能量信号，这种信号可以通过前置放大器等设备进行放大和信号处理，从而得到精确的能量和位置信息。
3. 气体探测器：气体探测器是根据粒子与气体相互作用而设计的一种探测器，其工作原理主要是利用粒子经过气体时与气体原子或分子碰撞产生电离效应，从而形成电离子对电荷。
这种电离子对电荷可以搜集到外电极，通过测量电流或电量来测定粒子的位置和能量等参数。
总之，粒子探测器是一种多种多样的物理仪器，不同类型的探测器之间有着不同的测量性能和精度，可以针对不同的研究目标和问题进行选择和优化。
第二部分：粒子探测器的研究应用粒子探测器在核物理学研究中有着广泛的应用，例如：1. 深入探测物质结构：核物理学研究的一个重要目标是了解物质结构的内部构成和相互作用规律，而粒子探测器则是实现这一目标的重要工具。
通过粒子与物质的相互作用过程，可以研究物质核、原子及电离过程的本质和规律。
例如，在原子核结构研究中，可以使用γ射线和中子探测器来研究原子核的质量、角动量、磁矩等基本性质，帮助科学家理解原子核结构的本质。
几种核地球物理仪器简介
几种放射性仪器简介5.1 FD-3013 数字γ辐射仪FD-3013 数字γ辐射仪是一种便携式γ总量测量仪器，其工作原理如下图所示。
探测器为N a（Tl）闪烁计数器，它将入射γ射线转换成电脉冲信号，其计数率正比于射线强弱。
放大器将探测器给出的脉冲加以放大，以利后面的电路工作。
甄别器的阈压为40 keV，它剔除掉对应能量小于40 keV的脉冲，而让能量大于40 keV 的脉冲通过，使仪器进行积分测量。
分频器的作用是进行每秒计数与含量间换算；测量结果的归一化。
由于该仪器的灵敏度大致为5s-1／10-6eU（每10-6eU能引起每秒钟5次计数），通过微调仪器时钟频率，可以得到以仪器时钟为标准的仪器灵敏度5s-1／10-6eU 。
这样在1秒钟内，甄别器输出的脉冲数经过5分频后，即是以10-6eU为单位的测量值。
当测量时间分别为2s，4s,16s的时候，则分别经过2分频,4分频和16分频，最后得到归一化的10-6eU测量结果。
计数选通门根据测量要求，在控制电路的控制下，选择经过不同分频的脉冲计数通路。
计数、锁存、译码电路将通过了计数选通门的脉冲数记录下来，并送往显示器显示测量结果。
显示器为四位液晶显示器，当计数器进行下一周期的计数时，液晶屏上仍显示原来的内容，直到计数器又完成一个周期的计数才显示新的内容。
定时器给出了测量时间信号，使控制器能够根据要求协调仪器的工作。
它分别给出ls、2S、4S、16S、64s等时间信号，其中2S、4S、16s信号为测量10-6eU的时间信号，64s信号为测量64S的脉冲时间信号，1s为量程判别和监测的时间信号。
控制器包括量程判别电路、计数通路控制、报警控制等部分。
量程判别电路根据计数率的大小确定测量10-6eU的时问，当计数率小于100～199S-1时，将测量时间定为16 S，当计数率为100～19 9 S-1时，测量时间定为4S,当计数率大于200S-1时，则测量时间定为2S 计数通路控制电路则根据量程判别电路给出的测量时间或指定的测量方式，给出控制信号，使经过适当分频的信号通过计数选通门进入计数器，得到正确的测量结果。
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二．探测器的分类和原理
1.气体探测器
气体探测器根据工作电压的不同，主要有电离室、正比计数器和G-M计数器三类。
基本原理：
气体电离：当带电粒子通过气体时，与气体分子的电离碰撞而逐次损失能量，最后被阻止在探测器中。碰撞的结果使气体分子电离或激发，并在粒子通过的径迹上生成大量的电子－离子对。上述电离过程包括入射粒子直接与气体分子碰撞引起的电离，以及由碰撞打出的高速电子（电子）引起的电离。
电离室：
•主体由两个处于不同电位的电极组成。
•电极大多是平行板和圆柱形的，也有球形或其他形状的。
•平板电离室的两个电极通常是圆形金属板。为了减少电场的边缘效应，应使两电极的间距远小于它们的直径，且两极板精确平行。
•圆柱形电离室中心的收集极一般是一个圆棒或一根金属丝。圆柱形外壳是阴极，用不锈钢、铝、黄铜等材料制成。
正比计数器
～6%（β）
适用于低能β谱的测量，但最大一般限于1Mev以下。
闪烁计数器
1.8%（α）
～6%（β）
分辨时间小，适合于符合测量。能测量射程较大的粒子。灵敏面积较大，但分辨率差。
半导体计数器
～0.2%（α及β）
能量分辨率好，小巧，使用方便，线性响应好，时间分辨小。但灵敏面积小，且温度效应和辐射损伤效应较大。
闪烁体：
闪烁体是一类能吸收能量，并能在大约一微秒或更短的时间吧所吸收iud一部分能量以光的形式再发射出来的物质。闪烁体分为无机和有机两大类。闪烁体必须具备的性能是：对自身发射的光子应是高度透明的。闪烁体吸收它自己发射的一部分光子所占的比例随闪烁材料而变化。无机闪烁体[如Nal（Tl），ZnS（Ag）]几乎是100%透明的，有机闪烁体（如蔥，塑料闪烁体，液体闪烁体）一般来说透明性较差。现在常使用的几种闪烁体是：（1）无机晶体，主要是含杂质或不含杂质的碱金属碘化物；（2）有机晶体，在都是未取代的或取代的芳香碳氢化合物；（3）液态的有机溶液，即液体闪烁体；（4）塑料溶液中的有机溶液，即固溶闪烁体。
3.半导体探测器
半导体探测器（semiconductor detector）是 以半导体材料为探测介质的辐射探测器。最通用的半导体材料是锗和硅，其基本原理与气体电离室相类似，但探测介质是半导体。故又称固体电离室。最适合的非注入电极就是半导体的PN结的两个面。当带电粒子射入结区后，通过与半导体材料相互作用，很快地损失掉能量，此能量将使电子由满带跳到空带上去，于是在空带上有了电子，在满带中留下了空穴，形成了所谓的电子-空穴对。在电场作用下，电子和空穴分别向两极移动，于是在输出回路中就形成信号。
单个粒子射到探测器的灵敏体积内就有可能形成一个可以记录的信号，形成信号的概率就是探测效率。输出脉冲信号的幅度、前沿、宽度等直接影响到探测器的能量分辨率和时间特性。实际测量时许多粒子连续不断地进入探测器，只要这些粒子形成的脉冲信号可以彼此分开，就可以把它们当做单个粒子处理。探测器工作在此状态下称为脉冲工作方式。探测器也可以是电流工作方式，即大量粒子产生的平均电流。剂量的测量、反应堆的控制等就是用到这种方式。脉冲方式相对而言使用更普遍，因为它的灵敏度更高，且能给出更多的信息。一下仅对三类最常见的探测器进行简述和比较。
负离子的形成会使脉冲的快成分受损失。所以脉冲电离室要注意气体纯度，减少负电性气体杂质。
2.闪烁探测器
探测原理：
闪烁探测器是主要由闪烁体、光的收集部件和光电转换器件组成的辐射探测器。现代闪烁探测器往往配备有计算机系统来处理结果。当粒子进入闪烁体时，闪烁体的原子或分子受激而产生荧光。利用光导和反射体等光的收集部件使荧光尽量多地射到光电转换器件的光敏层上并打出光电子。这些光电子可直接或经过倍增后，由输出级收集而形成电脉冲。光阴极产生的电子数量与照射到它上面的光子数量成正比例，即放射性同位素的量越多，在闪烁体上引起闪光次数就越多，从而仪器记录的脉冲次数就越多。早在1903年就有人发现 α粒子照射在硫化锌粉末上可产生荧光的现象。但是，直到 1947年，将光电倍增管与闪烁体结合起来后才制成现代的闪烁探测器。很多物质都可以在粒子入射后而受激发光，因此闪烁体的种类很多,可以是固体、液体或气体。闪烁体是其核心，在很大程度上决定了一台计数器的质量。具体装置示意图如下：
3.气体探测器的特点：
1）物质密度小。
2）探测器的灵敏体积大小和形状几乎不受限制；
3)没有辐射损伤或极易恢复；
4)经济可靠，制备简单，使用方便。
闪烁体探测器：
目前较好的闪烁探头分辨时间可优于零点几毫微秒，是核辐射探测器分辨时间最快的一种。
半导体探测器：优点是1.同样能量的带电粒子在半导体中产生的离子对数要比在气体中产生的多约一个量级，因而电荷数的相对统计涨落也就小得多，所以半导体探测器的能量分辨率很高。2.带电粒子在半导体中形成的电离密度要比在一个大气压的气体中形成的高，大约为三个量级，所以当测高能电子或γ射线时半导体探测器的尺寸要比气体探测器小得多，因而可以制成高空间分辨和快时间响应的探测器。3.测量电离辐射的能量时，线性范围宽。缺点是：1.对辐射损伤较灵敏，受强辐照后性能变差。2.常用的锗探测器，需要在低温下工作，甚至要求在低温下保存，使用不便。
三．各类探测器之间的比较
1.各种探测器的电荷收集时间和分辨时间概况
探测器
电荷收集时间（s）
分辨时间（s）
气体探测器
电子电离室
~
正比计数管
~
G-M计数管
~
闪烁探测器
无机闪烁探测器
有机闪烁探测器
半导体探测器
PN结半导体探测器
锂漂移探测器
2.能量分辨率
类型
能量分辨率
其他特点
电离室
0.25%（α）
源的面积可以很大，有利于低比放射性的测量，但换源不方便，不适合电子能量测量。
探测器总结
一．探测器本性能
核物理发展至今，已经出现了各种各样的探测器。最常见的是气体探测器、闪烁探测器和半导体探测器。这之中，为了适应各种需要，每种探测器又有多种不同的类型。事实上，对于探测器的衡量，其基本性能指标为：探测器的效率、能量分辨率、时间分辨率、适用范围等等。这些主要可以通过分析各种探测器的信号形成过程和输出脉冲的形状来了解。
•电极之间用绝缘体隔开，是电离室的关键部件。
带电粒子在电场作用下向两极移动。
电离室及所有气体探测器的输出脉冲都是由于电子和正离子分别在阳极上感应的电荷产生的，它始于离子对生成，终于离子对全部收集。
脉冲的变化率取决于漂移速度。在t< T-时间内，脉冲前沿主要是电子的贡献，构成脉冲的快成分，但它的幅度与电离产生的地点有关；在T-< t < T+时间内，主要是离子贡献，这是脉冲的慢成分。最终脉冲幅度只决定于总电离对数目，与电离地点无关。