热释光仪器测量机理

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瓷器热释光检测原理

瓷器热释光检测原理

瓷器热释光检测原理
热释光的基本原理,是利用陶瓷物体内部所含放射性杂质长期发出的非常稳定的辐射线与该器物烧成后所经过的时间成正比的关系,来测定该器物从生成开始至测定时的年龄。

陶瓷物体中有许多矿物晶体,有石英、长石、方解石等,同时还有一些极微量的放射性杂质,如铀U、钍Th和钾-40等。

其中一些天然放射性核素的半衰期很长,每年可发出固定剂量的α、β射线。

这些射线同时与一定量的宇宙射线、周围土壤中的γ射线一起被陶瓷中的矿物晶体吸收。

被吸收的辐射能,一部分转换成热能消耗掉,另一部分则被晶体贮藏起来。

时间越长,贮藏的能量就越多。

当这些矿物晶体受热时,这些能量就会变成可见光放射出来。

贮藏的能量愈多,光也就愈越强。

这样光强也就与贮藏的时间形正比。

由于陶瓷器物烧制时温度可达数百至上千摄氏度,这时矿物晶体内的辐射贮能就会全部释放掉,因此器物形成的起始时间就可以从此时开始即计时从“零”开始。

经过一定的年期后,当加热从该器物中取出
的样品,使其中矿物晶体发光,并测出光的强度,就可以计算出对应年期中被贮存的辐射能量,这个能量即为该陶瓷器物吸收的总剂量——“古剂量”。

再测定并计算出这件器物每年吸收的来自自身杂质的α、β射线的能量、器物存放周围土壤的放射剂量以及宇宙射线年剂量之总和,就可以计算得到该器物的年龄:
年龄=古剂量/年剂量总和
这就是热释光测量年代的方法。

易拍国际联合上海复旦大学——古陶瓷检测中心推出专业权威的热释光鉴定服务,为全国广大收藏爱好者提供一个公平,公正,便捷的检测鉴定服务平台。

热释光检测的原理

热释光检测的原理

热释光文物鉴定技术是一门高科技技术,已经广泛为世界各大博物馆和著名拍卖公司所接受,在欧美更可以作为法院认可的断代证据。

但在国内一般的收藏家们对热释光技术缺少了解,对它的科学原理和实际应用还不太熟悉。

为此对热释光技术做一些通俗的解释。

对古陶瓷的科学鉴定有专业性的理解。

一般的收藏家和古陶瓷专家缺乏现代的物理学知识,对“热释光”鉴定原理总是不太明白,下面用通俗的语言对热释光鉴定技术做个简括的介绍?简单地说,一件古陶瓷在它被烧成之日起,便不断地吸收和累积外界的幅射能量,这个能量和烧成后的时间长短有关。

“热释光”方法就是通过测量这件古陶瓷内累积的幅射能,从而确定烧成时间的长短,达到断代的目的。

由于该器件的时间信息完全储存在它本身中,因此只需在该器件上取样检测即可断代,而不必与该窑址的出土样品数据进行比对,所以这是一种绝对断代方法,是很准确可靠的。

但器件的胎、釉成分,埋在地下的深度和环境,不会影响检测结果吗?应该说有影响的,但都处在正常的误差范围之内。

如一件北宋的瓷器,检测结果可能会给出:一千年加减五十年。

这加减五十年就是误差,它就是由其它因素引起的。

加减五十年,时间幅度就是一百年了,用这一方法就只能确定"老"或"新",而不能准确断定是在那一个皇帝的朝代生产的了吧?一般说来,年代越长误差就越大,对“高古”器件,的确不能断代至某一皇朝。

但对收藏界而言,古陶瓷鉴定最重要的是定“新、老”,排除赝品。

达到这一步,基本上已大功告成。

再结合对胎、釉、彩、纹、工的“目鉴”,比对有确定纪年的典型器,器件的更准确的时间定位是可以决定的。

事实上,对高古器件收藏家也不要求那幺准确,如北宋器件能定出早、中、晚期就十分满意了。

另一方面,对年代比较短的明清瓷器,时间误差就比较短,比如一、二十年,这就可以断代至某一皇朝。

“热释光”古陶瓷鉴定方法的历史和现状是怎样的?热释光现象三百多年前就已发现了,在上个世纪六十年代它被发展成为一项考古、测年的新技术。

热释光检测原理

热释光检测原理

热释光检测原理
嘿,朋友!今天咱来聊聊热释光检测原理。

你知道吗,热释光检测就像是一个超级侦探,能帮我们解开很多秘密呢!
比如说,我们有一件古老的瓷器,怎么知道它是真的古老还是现代人仿造的呢?这时候热释光检测就大显身手啦!它能检测出这件瓷器在过去曾经经历过的辐射。

热释光检测的原理其实并不难理解。

就好比我们人会留下记忆一样,那些被检测的物品也会留下它们所经历的各种痕迹。

热释光检测就是能捕捉到这些痕迹的高手!想象一下,一件物品长期处在有辐射的环境中,它就像吸饱了能量的小海绵。

当我们用专门的仪器去激发它时,它就会释放出这些储存的光,这光就是热释光呀!这难道不神奇吗?我的天呐!
再举个例子,一块古老的石头。

我们怎么判断它的年代呢?热释光检测就能给出答案!它能细致地分析出石头所经历的岁月痕迹。

哎呀呀,是不是很厉害!
热释光检测在文物鉴定、地质研究等很多领域都有重要的应用呢。

它就像一把神奇的钥匙,帮助我们打开那些隐藏在时间背后的秘密之门。

所以说
呀,科技的力量真的是太强大了,能让我们看到以前看不到的东西,了解到以前不知道的事情。

总之,热释光检测原理真的超有趣,也超级有用!它让我们可以更深入地探索历史和自然的奥秘,这可真是太棒啦!。

关于热解析仪的原理介绍

关于热解析仪的原理介绍

关于热解析仪的原理介绍热解析仪(Thermal Analyzer),简称TA仪器,是一种利用物质受热性质变化的仪器,主要用于对各种材料的热稳定性、热热化学反应、热物理性能等进行研究分析。

目前常用的热解析仪有热重分析仪(TGA)和差热分析仪(DSC),两种仪器常常同时使用。

热重分析仪(TGA)热重分析仪能够对样品进行恒温升温或恒温保温,同时对样品进行精确称量,从而得到样品随温度热质变率的变化曲线。

在TGA仪器中,当样品被加热到极高的温度时,它的化学组成会发生变化,此时会释放出气体,这些气体会被传送到气体分析仪中进行分析。

热重分析仪的工作原理是利用高精度电子秤,当样品加热时,样品的质量随时间发生变化,电子秤能够实时检测到此变化,从而得到样品质量随温度变化的曲线。

在TGA测试中,样品被置于宝石石英杯中,然后放入升温器中进行加热。

当样品发生热分解时,气体会经由封闭的通道进入气体分析仪中进行分析。

TGA仪器能够提供关于样品热稳定性、固相反应等重要信息。

差热分析仪(DSC)差热分析仪是通过量测物质在温度变化过程中吸收或释放的热量差测定样品的热态性质的分析仪器。

在DSC测试中,样品与惰性参考样品一起装入样品盒中,然后将样品盒加热或冷却。

通过检测样品与参考样品之间的温差差,即可计算出样品与空气或参比材料进行反应吸/放热的热效应信息。

差热分析仪的工作原理是通过测定样品与参考样品在加热或冷却过程中的温度差,从而定量测定出样品吸收或放出的热量,从而得到样品的热物理性质,如固-液-气相转变温度,等温液相性,分解反应动力学参数等。

DSC测试的优点是能够同时提供关于样品的热力学性质及应用范围的指导。

差热分析仪主要应用于各种材料的热物理性能研究。

TA仪器的应用TA仪器广泛应用于化学、材料、化工、药物、食品、冶金、工业等各个领域。

TA仪器可以用于研究材料的热稳定性、固相反应、相变等方面而被广泛应用。

TA仪器的应用举例:•材料领域:用于研究材料的热力学性质、物性变化、炭化过程、腐蚀特性等;•化学领域:用于研究化合物热稳定性、氧化反应、聚合反应、硫代谢作用等;•食品领域:用于研究食品成分的分解反应、食品加工过程中成分变化、食品稳定性等;•药物领域:用于研究药物热分解、热酸降解、聚集过程、吸附过程等;•工业领域:用于研究燃烧反应、氧化还原反应、合成反应等工业过程。

热释电红外线传感器的工作原理

热释电红外线传感器的工作原理

热释电红外线传感器的工作原理热释电红外线传感器的工作原理热释电红外线传感器是80年代发展起来的一种新型高灵敏度探测元件。

它能以非接触形式检测出人体辐射的红外线能量的变化,并将其转换成电压信号输出。

将这个电压信号加以放大,便可驱动各种控制电路,如作电源开关控制、防盗防火报警、自动览测等。

(1)热释电红外线传感器应用电路图如下:主要是由一种高热电系数的材料,如锆钛酸铅系陶瓷、钽酸锂、硫酸三甘钛等制成尺寸为2*1mm的探测元件。

在每个探测器内装入一个或两个探测元件,并将两个探测元件以反极性串联,以抑制由于自身温度升高而产生的干扰。

由探测元件将探测并接收到的红外辐射转变成微弱的电压信号,经装在探头内的场效应管放大后向外输出。

为了提高探测器的探测灵敏度以增大探测距离,一般在探测器的前方装设一个菲涅尔透镜,该透镜用透明塑料制成,将透镜的上、下两部分各分成若干等份,制成一种具有特殊光学系统的透镜,它和放大电路相配合,可将信号放大70分贝以上,这样就可以测出10~20米范围内人的行动。

菲涅尔透镜利用透镜的特殊光学原理,在探测器前方产生一个交替变化的“盲区”和“高灵敏区”,以提高它的探测接收灵敏度。

当有人从透镜前走过时,人体发出的红外线就不断地交替从“盲区”进入“高灵敏区”,这样就使接收到的红外信号以忽强忽弱的脉冲形式输入,从而强其能量幅度。

人体辐射的红外线中心波长为9~10--um,而探测元件的波长灵敏度在0.2~20--um范围内几乎稳定不变。

在传感器顶端开设了一个装有滤光镜片的窗口,这个滤光片可通过光的波长范围为7~10--um,正好适合于人体红外辐射的探测,而对其它波长的红外线由滤光片予以吸收,这样便形成了一种专门用作探测人体辐射的红外线传感器。

热释电效应原理简述

热释电效应原理简述

热释电效应原理简述热释电红外传感器通过目标与背景的温差来探测目标,其工作原理是利用热释电效应,即在钛酸钡一类晶体的上、下表面设置电极,在上表面覆以黑色膜,若有红外线间歇地照射,其表面温度上升△T,其晶体内部的原子排列将产生变化,引起自发极化电荷,在上下电极之间产生电压△U。

常用的热释电红外线光敏元件的材料有陶瓷氧化物和压电晶体,如钛酸钡、钽酸锂、硫酸三甘肽及钛铅酸铅等。

实质上热释电传感器是对温度敏感的传感器。

它由陶瓷氧化物或压电晶体元件组成,在元件两个表面做成电极。

在环境温度有ΔT的变化时,由于有热释电效应,在两个电极上会产生电荷ΔQ,即在两电极之间产生一微弱的电压ΔV。

由于它的输出阻抗极高,在传感器中有一个场效应管进行阻抗变换。

热释电效应所产生的电荷ΔQ会被空气中的离子所结合而消失,即当环境温度稳定不变时,ΔT=0,则传感器无输出。

当人体进入检测区,因人体温度与环境温度有差别,产生ΔT,则有ΔT输出;若人体进入检测区后不动,则温度没有变化,传感器也没有输出了。

所以这种传感器也称为人体运动传感器。

由实验证明,传感器不加光学透镜(也称菲涅尔透镜),其检测距离小于2m,而加上光学透镜后,其检测距离可增加到10m左右。

热释电红外感应传感器内部电路及工作原理热释电红外传感器内部由光学滤镜、场效应管、红外感应源(热释电元件)、偏置电阻、EMI电容等元器件组成,其内部电路如图1所示。

光学滤镜的主要作用是只允许波长在10μm左右的红外线(人体发出的红外线波长)通过,而将灯光、太阳光及其他辐射滤掉,以抑制外界的干扰。

红外感应源通常由两个串联或者并联的热释电元件组成,这两个热释电元件的电极相反,环境背景辐射对两个热释电元件几乎具有相同的作用,使其产生的热释电效应相互抵消,输出信号接近为零。

一旦有人侵入探测区域内,人体红外辐射通过部分镜面聚焦,并被热释电元件接收,由于角度不同,两片热释电元件接收到的热量不同,热释电能量也不同,不能完全抵消,经处理电路处理后输出控制信号。

热释电红外传感器原理

热释电红外传感器原理

热释电红外传感器原理
热释电红外传感器利用物体的红外辐射特性实现对目标物体的检测与监测。

它的工作原理基于热释电效应,即当物体处于不同温度时,会发射出不同强度的红外辐射。

热释电红外传感器的核心部件是由热释电材料制成的探测器。

这种材料能够感应并吸收周围环境中的红外辐射能量。

当被探测的目标物体进入传感器的检测范围内时,目标物体会通过发射红外辐射来改变周围环境的温度分布。

探测器会感知到这种变化,并将其转化为电信号输出。

热释电红外传感器通常还配备有补偿元件和信号处理电路。

补偿元件用于自动调整探测器的温度,以排除环境温度的影响。

信号处理电路则负责处理探测器输出的电信号,将其转化为可读的数字信号或控制信号。

当有人或物体进入传感器的感应范围时,热释电红外传感器会发出警报信号或触发其他相应的操作。

由于其灵敏度高、响应快,以及对环境光和声音的抵抗能力强,因此热释电红外传感器被广泛应用于安防系统、自动化控制以及简单的人体检测等领域。

简述热释电红外传感器工作原理

简述热释电红外传感器工作原理

简述热释电红外传感器工作原理
热释电红外传感器是一种能够检测物体辐射红外能量的设备。

其工作原理基于热释电效应,该效应指的是当材料吸收辐射能量时,其温度升高,从而产生电荷。

热释电红外传感器内部通常有一片薄膜,该膜由一种热释电材料制成。

当有物体靠近或经过传感器时,该物体会辐射红外能量,使传感器薄膜温度升高。

薄膜温度的变化会引起热释电材料内部产生电荷的变化。

这些电荷变化会在传感器内部引起电压或电流的变化。

传感器内部的电路会将这些变化转化为电信号,然后通过处理和分析,识别和检测物体的存在和移动。

热释电红外传感器的灵敏度取决于材料的特性和环境条件。

由于热释电材料的特性不同,传感器对不同波长的红外辐射具有不同的响应特性。

因此,根据所需应用中的特定要求,可以选择不同特性和灵敏度的热释电红外传感器。

由于其特殊的工作原理,热释电红外传感器被广泛应用于安防监控、自动照明、人体检测等领域。

它可以在人类不可见的红外光谱范围内工作,并能够感知人体活动或其他物体的存在与移动。

热释光鉴别法(3篇)

热释光鉴别法(3篇)

第1篇摘要:热释光鉴别法是一种基于热激发下物质内部辐射能释放的物理检测方法,广泛应用于考古、地质、环境监测、文物鉴定等领域。

本文将详细介绍热释光鉴别法的原理、应用、优缺点以及在我国的发展现状。

一、引言热释光鉴别法(Thermoluminescence Dating,简称TL dating)是一种利用物质在受热激发下释放出的光子来推断物质年龄的方法。

该技术具有灵敏度高、检测速度快、样品用量少等优点,因此在考古、地质、环境监测等领域具有广泛的应用。

二、热释光鉴别法原理热释光鉴别法的基本原理是:当物质受到辐射(如γ射线、β射线等)照射时,物质内部的原子核或电子被激发,产生缺陷。

这些缺陷在物质冷却过程中逐渐消失,释放出能量,产生光子。

通过测量这些光子的能量和数量,可以推断出物质的年龄。

三、热释光鉴别法应用1. 考古学:热释光鉴别法在考古学中的应用主要包括:(1)年代测定:通过测定考古遗址中的陶器、石器等样品的热释光信号,可以推断出这些文物的年代。

(2)遗址保护:热释光鉴别法可以监测考古遗址中的环境变化,为遗址保护提供科学依据。

2. 地质学:热释光鉴别法在地质学中的应用主要包括:(1)年代测定:通过测定岩石、矿床等样品的热释光信号,可以推断出这些地质事件的时间。

(2)地质构造研究:热释光鉴别法可以监测地质构造运动,为地质构造研究提供数据支持。

3. 环境监测:热释光鉴别法在环境监测中的应用主要包括:(1)放射性污染监测:通过测定土壤、水体等样品的热释光信号,可以监测放射性污染的程度。

(2)环境变迁研究:热释光鉴别法可以监测环境变迁,为环境研究提供数据支持。

4. 文物鉴定:热释光鉴别法在文物鉴定中的应用主要包括:(1)年代测定:通过测定文物样品的热释光信号,可以推断出文物的年代。

(2)文物保护:热释光鉴别法可以监测文物保存状态,为文物保护提供科学依据。

四、热释光鉴别法优缺点1. 优点:(1)灵敏度高:热释光鉴别法可以检测到微弱的辐射信号,具有很高的灵敏度。

热释光剂量仪技术参数

热释光剂量仪技术参数

热释光剂量仪技术参数热释光剂量仪是一种用于测量岩石、土壤、陶瓷等材料中放射性元素剂量的仪器。

它是通过测量这些材料中固有的放射性元素产生的热释光信号的强度来确定其剂量的。

1. 测量范围:热释光剂量仪的测量范围通常由仪器的灵敏度决定。

一般而言,热释光剂量仪可以测量从几十灵敏度到几百灵敏度的剂量。

2. 灵敏度:热释光剂量仪的灵敏度是指仪器对于热释光信号的检测能力。

高灵敏度的热释光剂量仪可以检测到非常微弱的热释光信号,从而实现对低剂量的准确测量。

3. 检测时间:热释光剂量仪的检测时间是指完成一次测量所需的时间。

一般而言,热释光剂量仪的检测时间在几分钟到几小时之间。

4. 热释光曲线:热释光剂量仪通过绘制热释光曲线来分析样品中的剂量。

热释光曲线是样品在不同温度下释放的热释光信号的强度随温度变化的曲线。

5. 重复性:热释光剂量仪的重复性是指在多次测量同一样品时,测量结果的一致性。

好的热释光剂量仪应具有较高的重复性,以保证测量结果的准确性和可靠性。

6. 稳定性:热释光剂量仪的稳定性是指在长时间使用过程中,仪器的性能是否能够保持稳定。

稳定的热释光剂量仪可以提供可靠的测量结果,并且不需要频繁的校准和维护。

7. 自动化程度:现代热释光剂量仪通常具有较高的自动化程度,可以实现样品的自动进样、温度控制和数据记录等功能。

这样可以提高工作效率,减少人工操作的误差。

8. 数据处理软件:热释光剂量仪通常配备专业的数据处理软件,可以对测量结果进行分析和处理。

这些软件可以绘制热释光曲线、计算剂量等重要参数,为科学研究和工程实践提供支持。

总结起来,热释光剂量仪的技术参数包括测量范围、灵敏度、检测时间、热释光曲线、重复性、稳定性、自动化程度和数据处理软件等。

这些参数直接影响着热释光剂量仪的测量能力和使用效果。

在选择和使用热释光剂量仪时,我们应该根据具体需求和实际情况,综合考虑这些技术参数,并选择适合的仪器进行测量和分析。

热释红外线传感器工作原理

热释红外线传感器工作原理

热释红外线传感器工作原理
热释红外线传感器是一种常用的非接触式温度测量设备,其工作原
理基于物体的热辐射。

热释红外线传感器可以测量物体表面的温度,
而不需要接触物体表面,因此被广泛应用于工业、医疗、安防等领域。

一、热释红外线传感器的基本原理
热释红外线传感器的基本原理是基于物体的热辐射。

物体表面的温度
越高,其热辐射的能量就越大。

热释红外线传感器通过测量物体表面
的热辐射能量,来计算物体表面的温度。

二、热释红外线传感器的工作原理
热释红外线传感器的工作原理是通过测量物体表面的热辐射能量来计
算物体表面的温度。

热释红外线传感器通过接收物体表面发出的红外
线辐射能量,将其转换为电信号,再通过内部的计算和处理,得出物
体表面的温度。

三、热释红外线传感器的应用
热释红外线传感器被广泛应用于工业、医疗、安防等领域。

在工业领域,热释红外线传感器可以用于测量机器设备的温度,以及检测机器
设备是否存在异常情况。

在医疗领域,热释红外线传感器可以用于测
量人体表面的温度,以及检测人体是否存在异常情况。

在安防领域,
热释红外线传感器可以用于监控人员的体温,以及检测人员是否存在异常情况。

总之,热释红外线传感器是一种非接触式温度测量设备,其工作原理基于物体的热辐射。

热释红外线传感器可以测量物体表面的温度,而不需要接触物体表面,因此被广泛应用于工业、医疗、安防等领域。

热释光剂量计原理

热释光剂量计原理

热释光剂量计原理1. 大家好啊!今天咱们来聊一个特别神奇的东西——热释光剂量计。

听名字挺高大上的,其实就是一个能"记住"辐射剂量的小玩意儿,就像是一个会发光的小本本!2. 说到热释光剂量计的原理,可有意思了!它就像是一个特别敏感的小精灵,当遇到辐射的时候,就会把这些信息偷偷藏在心里,就跟小朋友藏糖果似的。

3. 这个小精灵主要是由一些特殊的晶体材料制成的,比如说氟化锂啊、硫酸钙啊这些。

它们就像是一群爱存储能量的小仓鼠,见到辐射就往自己的小口袋里塞。

4. 当辐射照射到这些晶体上时,晶体里的电子就会变得特别兴奋,蹦蹦跳跳地跑到更高的能级上去。

这就像是小朋友爬上了高高的滑梯,在那儿稳稳地待着。

5. 有趣的是,这些被"困"在高处的电子们并不会自己跳下来,它们需要一点"鼓励"。

这时候就需要加热啦!就像是妈妈喊小朋友下来吃饭一样。

6. 当我们把热释光剂量计加热的时候,那些躲在高能级的电子就会跳回到原来的位置。

在跳回来的过程中,它们会发出漂亮的光,就像放烟花一样绚丽!7. 这些发出的光可不是随随便便的,它的强度跟之前受到的辐射剂量有着密切的关系。

光越亮,说明受到的辐射越多,就像小朋友吃糖多了,笑得越开心一样。

8. 科学家们用特殊的仪器来测量这些光,就能算出来到底受到了多少辐射。

这个过程特别像破案,通过发光的线索,就能找到辐射的"真凶"啦!9. 热释光剂量计还有个超厉害的本事,它能保存很长时间的记录。

就像是一个特别靠谱的小秘书,把所有重要的信息都记得清清楚楚。

10. 在核电站、医院的放射科,到处都能看到热释光剂量计的身影。

它们就像是尽职尽责的小卫士,时刻监测着工作人员受到的辐射量,保护大家的安全。

11. 使用热释光剂量计的时候也要注意,得把它放在合适的位置,不能太热也不能受潮。

就像照顾一个娇气的小宝贝,得细心呵护才行。

12. 这么神奇的热释光剂量计,简直就是科技界的"记忆大师"!它默默无闻地工作着,为人类的辐射防护作出重要贡献。

利用热释光剂量探测器测量射线剂量

利用热释光剂量探测器测量射线剂量

实验四:利用热释光剂量探测器thermoluminescent detector (TLD)测量γ射线的累积剂量一、实验目的1、了解LiF(Mg,Cu,P)热释光材料用于剂量测量的原理及特性;2、掌握使用热释光剂量计测量个人剂量、环境剂量的基本原理和过程;3、掌握热释光相关仪器的组成和基本使用方法;二、实验原理1、能带理论按照能带理论,晶体物质的电子能级属于两种能带:处于基态的已被电子占满的允许能带,称为满带;没有电子填入或尚未填满的容许能带,称为导带。

它们被一定宽度的禁带所隔开。

在晶体中,由于存在杂质原子以及有原子或离子的缺位和结构位错等,从而造成晶体结构上的缺陷。

这些缺陷破坏了电中性,形成了局部电荷中心,它们能吸引和束缚电荷,在能带图上,也就是相当于在禁带中存在一些孤立的局部能级。

在靠近导带下面的局部能级能够吸附电子,又称为陷阱;在靠近满带上面的局部能级能够吸附空穴,称为激发能级。

在没有受到辐射照射前,电子陷阱是空着的,而激活能级是填满电子的,具体见图1。

导带陷阱禁带激活能级导带禁带价带陷阱图1、晶体能带图图2、F、H中心的形成图3、热释光发光机理当辐射如γ、X、β射线照射晶体时,产生电离或激发,使价带或激发能级中的电子受激而进入导带成为自由电子(图2过程①),同时在价带或激发能级中产生空穴,根据能量最小原则,这些空穴落入激活能级的概率最大,俘获了空穴的激活能级称为H中心。

类似的,进入导带的电子落入电子陷阱的概率也最大(图2过程②),称俘获电子的陷阱为F中心。

在测量过程中对晶体加热,俘获的电子受热以后,获得足够的能量摆脱陷阱束缚跃回低能态,与空穴结合,同时多余的能量以可见光形式释放,称为辐射热释光(简称热释光,符号TL),见图3。

晶体受热时发光量越大,表征它接受的累积辐射量越大。

2、热释光探测器主要剂量学特性2.1、储能性热释光磷光材料吸收的辐射能量一部分转变为电子的势能,电子被束缚在亚稳态的陷阱中,使这部分辐射能量被热释光磷光材料有效存储,直到测量时才释放出来,材料吸收的能量越多(吸收剂量越大),产生的自由电子越多,被俘获到陷阱中产生的电子即F中心也越多,那么储存的辐射能量也就越多。

热解析仪工作原理

热解析仪工作原理

热解析仪工作原理
热解析仪是一种用于分析样品中有机物质的仪器,其工作原理如下:
1. 热解:样品被加热至非常高的温度(通常为500℃以上),
使其中的有机物质发生热解。

热解过程中,有机物质会分解为各种碎片和离子。

2. 离子化:热解产生的碎片和离子会经过一个离子化室,其中有化学气体(通常为氦气)通过,并与样品中的离子发生碰撞。

这种碰撞会将离子带入一个专门的设备中。

3. 分离和检测:在离子化室内,碰撞后的离子会被带入一个质谱仪,该仪器利用磁场的作用将离子根据它们的质量和电荷分离开来。

分离后的离子会通过一个检测器,根据它们产生的信号大小和特征,来确定有机物质的种类和浓度。

总的来说,热解析仪通过将样品加热至高温,将有机物质热解为离子化合物,然后通过质谱仪进行分离和检测,最终得出样品中有机物质的分析结果。

热释电光探测原理

热释电光探测原理

热释电光探测原理热释电光探测原理是一种基于热释电效应的光电传感器原理。

热释电效应是指当光线照射到一个介质上时,光在介质中产生的能量会被物质吸收,并转化为热能。

这种转化产生的热能会导致介质的温度变化,进而引起介质产生内部电场的偏移,从而在介质材料周围产生电势差。

热释电光探测器通常由一块热敏材料、一对电极和一个感应电路组成。

热敏材料一般为晶体或陶瓷材料,如锂钽酸锶钠晶体。

当光线照射到热敏材料上时,热敏材料会吸收光的能量,产生微弱的热能,从而使材料温度变化。

该温度变化会引起热敏材料内部的电势差的偏移。

电极负责检测热释电现象产生的电势差,并将其转化为电信号。

电极通常由金属材料制成,如金属箔或金属薄膜。

电极与热敏材料通过相应的电连接器连接,并将热释电效应所产生的电势差引导到感应电路中。

感应电路是热释电光探测器中的一个重要部分,它负责放大和处理电信号,从而使其更容易被检测和解读。

感应电路通常包括放大器、滤波器和数字转换器等组件。

放大器用于放大电信号,使其足够强大以供进一步处理。

滤波器则用于去除杂散信号和噪音,以保证最终输出信号的准确性和可靠性。

数字转换器则将模拟信号转换为数字信号,以方便后续处理和分析。

热释电光探测器的原理是基于热敏材料的热释电效应,通过热能转变为电势差的变化,最终转化为电信号。

由于热释电效应非常敏感,热释电光探测器可以在微弱光照下工作,并且对红外辐射具有很高的响应度。

因此,热释电光探测器被广泛应用于红外传感、安防监控、人体检测、智能家居等领域。

热释光原理

热释光原理

热释光原理
在天然或人工产生的矿物晶体中,大部分的能量都被吸收掉了,只有少部分被释放出来,形成各种发光的现象。

在矿物晶体中,能发光的部分叫热释光,不能发光的部分叫冷释光。

由于矿物晶体中所含能量与温度有关,所以通过观察热释光现象可以测出矿物晶体内部温度变化,进而测定矿物的年龄。

一般情况下,当石英晶体受到低温、高频率辐射时(如X射线),其晶体内就会产生一些高能电子和正离子,这些电子和正离子在晶体内运动时会释放出光子。

这种光子能被石英晶体吸收并发出辐射,所以石英晶体就能测出辐射的能量。

利用这种方法可以测定各种石英晶体的年龄。

另外,用石英晶体制造的人工宝石,也可用来测定宝石的年龄。

热释光现象是自然界存在的一种发光现象。

自然界中有许多发光矿物,如锆石、磷灰石等。

这些矿物都是天然产生的。

在天然矿物中含有一些能发光的成分如钾、钙、钠、镁、硅、硫等。

当石英晶体受到一定剂量射线照射时,它们就会产生热激发电子和正离子(或氧离子)。

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想知道热解析仪的原理?那就来看看这些吧

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想知道热解析仪的原理?那就来看看这些吧热解析仪是什么?热解析仪是一种测试仪器,可以用于研究和分析材料的热性质,如热稳定性和分解动力学。

它可以在高温环境下研究材料的热分解过程并记录其重量损失情况,从而得出材料的热分解动力学参数。

热解析仪的原理热解析仪通常由样品室、天平、电炉、气路、电子天平和计算机等组成。

热解析仪的原理基于样品在高温条件下的热分解过程,通过测量样品重量损失来研究分解反应的动力学。

在测试中,样品将放置在样品室中,然后在电炉内加热,进行分解反应。

为了确保准确性,热解析仪将控制加热速率和温度,以保证反应在规定的温度范围内进行。

当样品发生分解反应时,它会放出一些气体,称为挥发物,也会丢失一些固体,称为焦炭。

这些失重过程会通过连接在样品室上方的天平进行测量。

天平可以用于测量挥发物和焦炭的重量损失,以确定所研究材料的热稳定性和热分解动力学参数。

热解析仪的应用热解析仪广泛应用于各种材料的分析和研究领域,例如:聚合物、陶瓷、化学制剂、生物材料、高分子材料和金属材料等。

热解析仪可以用于测定材料的热稳定性,分析材料的热分解过程以及反应动力学参数。

它还可以在新材料和新产品的研发过程中确定材料的合适操作温度和稳定性,为材料设计和制造提供重要信息。

总结热解析仪是一种实现材料热分解反应动力学的仪器。

通过在高温环境下加热样品并测量其重量损失,可以研究材料的热稳定性和反应动力学参数。

热解析仪广泛应用于研究各种材料,包括聚合物、陶瓷、化学制剂、生物材料、高分子材料和金属材料等。

热解析仪可以为各种材料的研究和开发提供重要的信息,有助于设计和制造更好的材料和产品。

热释电效应原理简述

热释电效应原理简述

热释电效应原理简述热释电红外传感器通过目标与背景的温差来探测目标,其工作原理是利用热释电效应,即在钛酸钡一类晶体的上、下表面设置电极,在上表面覆以黑色膜,若有红外线间歇地照射,其表面温度上升△T,其晶体内部的原子排列将产生变化,引起自发极化电荷,在上下电极之间产生电压△U。

常用的热释电红外线光敏元件的材料有陶瓷氧化物和压电晶体,如钛酸钡、钽酸锂、硫酸三甘肽及钛铅酸铅等。

实质上热释电传感器是对温度敏感的传感器。

它由陶瓷氧化物或压电晶体元件组成,在元件两个表面做成电极。

在环境温度有ΔT的变化时,由于有热释电效应,在两个电极上会产生电荷ΔQ,即在两电极之间产生一微弱的电压ΔV。

由于它的输出阻抗极高,在传感器中有一个场效应管进行阻抗变换。

热释电效应所产生的电荷ΔQ会被空气中的离子所结合而消失,即当环境温度稳定不变时,ΔT=0,则传感器无输出。

当人体进入检测区,因人体温度与环境温度有差别,产生ΔT,则有ΔT输出;若人体进入检测区后不动,则温度没有变化,传感器也没有输出了。

所以这种传感器也称为人体运动传感器。

由实验证明,传感器不加光学透镜(也称菲涅尔透镜),其检测距离小于2m,而加上光学透镜后,其检测距离可增加到10m左右。

热释电红外感应传感器内部电路及工作原理热释电红外传感器内部由光学滤镜、场效应管、红外感应源(热释电元件)、偏置电阻、EMI电容等元器件组成,其内部电路如图1所示。

光学滤镜的主要作用是只允许波长在10μm左右的红外线(人体发出的红外线波长)通过,而将灯光、太阳光及其他辐射滤掉,以抑制外界的干扰。

红外感应源通常由两个串联或者并联的热释电元件组成,这两个热释电元件的电极相反,环境背景辐射对两个热释电元件几乎具有相同的作用,使其产生的热释电效应相互抵消,输出信号接近为零。

一旦有人侵入探测区域内,人体红外辐射通过部分镜面聚焦,并被热释电元件接收,由于角度不同,两片热释电元件接收到的热量不同,热释电能量也不同,不能完全抵消,经处理电路处理后输出控制信号。

热释光辐射剂量测量

热释光辐射剂量测量

热释光辐射剂量测量学院:理工学院专业:核工程与核技术学号:08345002实验人:赖滔合作者:麦宇华一、实验目的1、了解热释光测量仪的工作原理,并掌握热释光测量仪的正确使用方法;2、测量分析Al2O3:C元件的发光曲线,了解发光曲线的意义;3、了解热释光剂量计的温度稳定性;4、测量Al2O3:C元件的剂量响应曲线;5、测量未知剂量的热释光曲线,确定其照射剂量。

二、实验原理1、热释光物质收到电离辐射等作用后,将辐射能量储存于陷阱中。

当加热时,陷阱中的能量便以光的形式释放出来,这种现象称为热释发光。

具有热释发光特性的物质称为热释光磷光体(简称磷光体),如锰激活的硫酸钙[CaSO4(Mn)]、镁钛激活的氟化锂[LiF(Mg、Ti)]、氧化铍[BeO]等。

磷光体的发光机制可以用固体的能带理论解释。

假设磷光体内只存在一种陷阱,并且忽略电子的多次俘获,则热释光的强度I为:I=nSexp(-)这里,S为一常数,k是波尔兹曼常数,T是加热温度(K),n是所在考虑时刻陷阱能级ε上的电子数。

强度I与磷光体所吸收的辐射能量成正比,因此通常用光电倍增管测量热释光的强度就可以探测辐射及确定辐射剂量。

2、发光强度曲线热释光的强度与加热温度(或加热时间)的关系曲线叫做发光曲线。

如图1所示。

警惕受热时,电子首先由较浅的陷阱中释放出来,当这些陷阱中储存的电子全部释放完时,光强度减小,形成图中的第一个峰。

随着加热温度的增高,较深的陷阱中的电子被释放,又形成了图中其它的峰。

发光曲线的形状与材料性质、加热速度、热处理工艺和射线种类等有关。

对于辐射剂量测量的热释光磷光体,要求发光曲线尽量简单,并且主峰温度要适中。

发光曲线下的面积叫做发光总额。

同一种磷光体,若接受的照射量一定,则发光总额是一个常数。

因此,原则上可以用任何一个峰的积分强度确定剂量。

但是低温峰一般不稳定,有严重的衰退现象,必须在预热阶段予以消除。

很高温度下的峰是红外辐射的贡献,不适宜用作剂量测量。

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热释光仪器测量机理
热释光探测器是利用热致发光原理测量核辐射的装置。

具有晶体结构的某些固体,常含有多种晶格缺陷(如一些原子或离子缺位或加入某些外来杂质等),它们能吸引异性电荷形成“陷阱”。

当射线照射时,在固体中产生的电子和正离子被其俘获。

检测时加热固体,则释放的电子和正离子与固体其他部分的异性电荷复合并发光。

其发光光线穿过并导至光电倍增管产生光电流,再经直流放大器放大,最后通过记录器记录。

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