塑料闪烁体探测器时间分辨

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一种塑料闪烁体探测器及其封装方法[发明专利]

专利名称：一种塑料闪烁体探测器及其封装方法专利类型：发明专利
发明人：潘子文,董靖宇,叶邦角
申请号：CN202010824098.8
申请日：20200817
公开号：CN111983666A
公开日：
20201124
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种塑料闪烁体探测器及其封装方法，塑料闪烁体(粒子探测区域)使用特氟龙胶带包裹而光导(荧光光子传输区域)使用高反射率铝箔包裹的特氟龙‑铝箔混合封装方法，以尽可能优化塑料闪烁体探测器的荧光收集效率，从而提高μSR谱学用塑料闪烁体探测器的能量分辨和时间分辨能力。

本发明优点为具有高的荧光收集效率，高的信噪比，更好的能量分辨和时间分辨能力，封装方式简单，材料成本低廉。

申请人：中国科学技术大学
地址：230026 安徽省合肥市包河区金寨路96号
国籍：CN
代理机构：北京科迪生专利代理有限责任公司
代理人：杨学明
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塑料闪烁体探测器时间分辨

塑料闪烁体探测器时间分辨一、实验原理(一)塑料闪烁体工作原理及特征塑料闪烁体是一种有机闪烁体计数器，其工作原理可分为以下五个过程：1.射线进入闪烁体，发生相互作用，闪烁体电离，激发；2.受激原子、分子退激发射荧光光子；3.光子收集到光电倍增管的光阴极上，打出光子；4.光子在光电倍增管上倍增，产生电子流，在阳极负载上产生电信号；5.电子仪器记录和分析电信号塑料闪烁体是一种用途广泛的有机闪烁体，他可以测量α、β、γ、快中子、质子、宇宙射线及裂变碎片等。

它有以下几个特点：1.制作简便；2.发光衰减时间短（1~3ns）；3.透明度高，光传输性能好；4.性能稳定，机械强度高，耐振动，耐冲击，耐潮湿，不需要封装；5.耐辐射性能好其主要不足是能量分辨本领较差，因此一般只做强度测量。

(二)TAC工作原理时幅转换器有两路输入型号，一路作为起始信号，一路作为结束信号，将两信号之间的时间间隔转换为电压幅度有两种类型的TAC：起停型时幅变换和重叠型时幅变换起停型时幅变换：线性好，时间间隔范围宽（微妙到纳秒），时间分辨好（ps），通用性强脉冲重叠型时幅变换：变换速度快，死时间小，线性和精度较差，用于短时间间隔测量，即高计数率时间分析实验中。

(三)时间分辨对于能量和质量确定的粒子，飞行一定距离所需要的时间是单一的。

实际上用飞行时间方法测得的这时间是围绕某一平均值的一个分部，分布的宽度通常用半高宽FWHM表示，成为时间测量系统的时间分辨，它直接影响到时间测量的精度。

二、实验过程及数据(一)塑闪响应曲线的测量由于在不同的电压下塑料闪烁体的性能不同，因此先测量探测器在不同电压下对辐射信号的响应变化。

将放射源放在两个塑闪的中间，测量1000V~1800V电压范围内，10秒时间内1300 2691263 1300 26833051350 2788982 1350 27691331400 2846893 1400 28178881450 2884069 1450 28534401500 2908081 1500 28815291550 2933904 1550 29119501600 2967766 1600 29658531650 3008084 1650 30796061700 3066308 1700 32039841750 3138740 1750 33243361800 3275519 1800 3372228以电压为横坐标，计数为纵坐标作图：由图可知，两个探测器在1400V~1600V电压区间内变化较小，因此选取1500V 为工作电压。

闪烁探测器资料

四、探测效率
无机闪烁体
• 对带电粒子效率非常高，故一般指对的探测效率 • 探测效率：原子序数Z大 • 全能峰探测效率：原子序数Z大，能量分辨好（发光强） • 晶体量能器需测0，效率是指能探测到多低能量的射线。发光强度和电子学噪声是关键有机闪烁体 • 由于材质轻，对射线探测效率低，主要探测带电粒子。 • 对大面积闪烁体，由于传输衰减，远端效率较低。降低甄别阈或提高PMT高压，但同时增加噪声
测量符合测量可得效率坪曲线，以输出幅度最小的区域来确定 PMT的工作高压，一般取坪下边沿+100V
1
五、时间测量

发光衰减时间快的闪烁体，可以用于定时测量
• 有快成份的无机闪烁体如：BaF2，CsF2等（110ns），可测带电粒子和的时间信息。 • 有机闪烁体，~ns，可做成大面积，探测带电粒子的时间信息。 • 时间分辨包括电子学系统
6
五、晶体的光输出和均匀性测量

晶体的光输出和均匀性影响能量分辨率用单能源测量
1 S ave 9
N 9 i
Si
S max S min U S ave
7
六、闪烁体的辐照效应

闪烁体在强辐照环境中随着辐照剂量的增加光输出会减弱。
闪烁体在辐照下，光透过率和吸收谱发生变化，导致光输出降低。（颜色发生变化）一般用比较辐照前后光输出的变化来标定
Flash ADC可在一个通道中进行高频率（可达1G）多次测量和A/D转换，将每一个电流脉冲随时间的变化经数字化后计录下来，即可进行波形信息获取。为脉冲形状辨别粒子开辟了崭新的空间。
12
例如：
R
i 20 50 i 1
A

【清华大学工物系课件】电离辐射探测_工程硕士课程(5)_1闪烁探测器

n (t ) nf
f
e
t f

s
ns
e
t s
与delayed fluorescence有关
对有机闪烁体 ns ( ) ns (e) n f ( ) n f (e) 对一些无机闪烁体 ns ( ) ns (e) n f ( ) n f (e)
不同类型辐射激发时stilbene 晶体的发光衰减曲线
e
导带激带禁带
纯离子晶体：
退激发出的光子容易被晶体自吸收，传输出的光子少；禁带宽度大，退激发光在紫外范围，光阴极不响应。
h
12/112
价带
在晶体中掺杂，叫做激活剂(activator)，含量103量级。
杂质形成特殊晶格点，并在禁带中形成局部能级。
原子受激产生的电子-空穴迁移到杂质能量的激发态和基态上，使杂质原子处于激发态。形成发光中心或复合中心 (luminescence centers or recombination centers)
④ 光电子的倍增
——信号的放大
电子运动在PTM的打拿极间运动并倍增（107~1010）。
⑤ 流经外回路
6/112
——信号的形成
决定工作状态：电流、电压？
§5.1 闪烁探测器的基本原理
√
§5.2 闪烁体
§5.3 光的收集与光导 §5.4 光电倍增管 §5.5 闪烁探测器的输出信号 §5.6 闪烁探测器的主要性能
4/112
5/112
闪烁探测器的工作过程
① 射线沉积能量 ——决定探测效率
γ射线的三种效应，中子的核反应，或者带电粒子直接入射
② 电离产生荧光
——影响能量分辨率
快电子（重离子）使闪烁体原子电离或激发，受激原子退激而发出波长在可见光波段的荧光。

多像素光子计数器(MPPC)的性能测试

据与之前常用的配有光电倍增管的闪烁探测器的数据进行了比较，能够了解到用ＭＰ — 时间分辨和位置分辨方面能够达到实验的要求．在信价比和几何大小方面，ＭＰＰＣ优于光电倍增管，因此利用ＭＰＰＣ将在实验方面带来很大的优越性，为实验研究提供更大的方便．时间和位置分辨；塑料闪烁体关键词光子计数器；
物理与工程
Ｖｏ１．２５Ｎｏ．３２０１５
多像素光子计数器（ＭＰＰＣ）的性能测试
玛特平张鑫张高龙
王涛峰
核能工程学院，北京１００１９１）（北京航空航天大学物理科学与ＭｕｌｔｉＰｉｘｅｌＰｈｏｔｏＣｏｕｎｔｅｒ，简称ＭＰＰＣ）是近几年发展起来的一摘要多像素光子计数器（种新型信号读出设备．为了对这种设备制作的闪烁探测器有较深入的了解和认知，本文配合塑料闪烁体，与ＭＰＰＣ制成塑料闪烁探测器，对利用这种新型的光子计数器做成的探测器进行了研究．利用它测试了塑料闪烁体的时间和位置分辨率，将这方面数
ｃｏｎｎｅｃｔｅｄｗｉｔｈＭＰＰＣｃａｒｌｆｉｔｆｏｒｔｈｅｒｅｑｕｅｓｔｏｆｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ．Ｉｎｔｅｒｍｓｏｆｐｒｉｃｅｒａｔｉｏａｎｄｔｈｅｇｅ — ｏｍｅｔｒＹｓｉｚｅ．ＭＰＰＣｉｓｂｅｔｔｅｒｔｈａｎＰＭＴ．Ａｓａｒｅｓｕｌｔ，ｍａｋｉｎｇｕｓｅｏｆＭＰＰＣｗｉｌｌｐｒｏｖｉｄｅｍｕｃｈｃｏｎｖｅｎｉｅｎｃｅｆｏｒｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓｐｈｏｔｏｎｃｏｕｎｔｅｒ；ｔｉｍｅａｎｄｐｏｓｉｔｉｏｎｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ；ｐｌａｓｔｉｃｓｃｉｎｔｉｌｌａｔｏｒ

核辐射测量原理复习资料

欢迎阅读名词解释：1. 光电效应：光子被原子吸收后发射轨道电子的现象。

2. 康普顿效应：γ光子与轨道电子相互作用使得γ光子只改变方向而不损失能量。

3. 电子对产生效应：当r 光子能量大于1.02Mev 时，r 光子经过与之相互作用的原子核附件时，与原子核发生电磁相互作用，r 光子消失而产生一个电子和一个正电子。

4. 电子吸附效应：电子在运动过程中与气体分子碰撞时可能被分子俘获，形成负离子，这种现象称为电子吸附效应。

5. 复合：电子和正离子相遇或者负离子和正离子相遇能复合成中性原子或中性分子。

6. 漂移：电子和正离子在电场的作用下分别向正、负电极方向运动，这种定向运动叫做漂移运动。

7. 平均电离能：带电离子在气体中产生一对离子所需的平均能量称为平均电离能。

8. 轫致辐射：快速电子通过物质时，原子核电磁场使电子动量改变并发射出电磁辐射而损失能量，这种电磁辐射就是轫致辐射。

9. 截面：单位面积单位时间粒子与靶核发生相互作用的概率。

10. 活化：原子核吸收中子后，变成同一种元素的另一种核素，这种现象叫做活化。

11. 真符合计数：时间上有关的事件产生的脉冲引起的符合计数称为真符合计数。

12. 偶然符合计数：在时间上没有必然联系的事件产生的脉冲引起的符合计数称为偶然符合计数。

13. 衰变常数：表示某种放射性核素的一个核在单位时间内进行衰变的概率。

14. 碘逃逸峰：当r 射线在NaI(Tl)晶体表面发生光电效应时，碘的KaX 射线很容易逃逸出晶体，形成一个碘逃逸峰。

（28.61KeV ）15. 本征效率：探测器记录到的射线数与入射到探测器灵敏体积内的γ光子数的比。

16. 辐射损失率：电子在物质中通过单位长度路径，由于轫致辐射而损失的能量为辐射损失率。

17. 电离损失率：入射粒子因原子的激发和电离在单位路径上引起的能量损失。

18. 能量分辨率：探测器微分脉冲幅度分布谱中的特征峰半高宽与峰值所对应的脉冲幅度之比：0355.2E Fw V V =∆=η 探测效率：光子数源发射的记录到的脉冲数源γε= 光子数积内的入射到探测器灵敏区体记录到的脉冲数本征γε= 19. 仪器谱： 20. 能谱：记录粒子能量和单位能量间隔内计数的谱。

4-2闪烁探测器

使用光导并不能提高光收集效率，其目的是改善收集光的均匀性： • 不同大小形状的闪烁体与圆形光电倍增管连接需要光导过渡； • 在强磁场内测量PMT放在磁场外需要光导； • 在空间很小的地方测量需长的纤维光导。
4
二、光传输衰减长度
1、光在闪烁体内的传播以4立体角发射直线传播按指数规律被吸收衰减
14
小闪烁体情况
15
大闪烁体情况
16
中等闪烁体情况
17

能量分辨是晶体的主要性能。
• NaI(Tl)、CsI(Tl)对137Cs的能量分辨~4% 。 • 采用晶体的电磁量能器的能量分辨与入射能量有近似 1/E 的关系，可到 2%@1GeV， • 低能：能量沉积涨落、晶体发光性能重要 • 高能：电子学噪声、光收集均匀性、能量泄露、以及刻度误差
当射线打到放射源衬托物或探测器周围的物质上，由于康普顿效应，=900-1800时，散射光子可能进入探测器被吸收，形成不大的反散射峰，迭加在康普顿连续谱上，其能量为 E E E' 2 1 1 cos mec 为了减少反散射峰，必须减少源与探测器周围的物质，并尽可能使用轻元素材料，将谱仪远离墙壁和地板。利用全能峰与反散射峰峰位之比，可以方便地粗略估计谱仪的线性。
t A
PM Sc int
N p.e
大面积闪烁体或有光导过渡的探测器，传输导致光的弥散和衰减，时间分辨变差
20

脉冲前沿过甄别阈的时间受到电子学的两个因素的影响。
脉冲前沿在阈值区涨落的影响幅度大小对过阈时间的影响 • 极端情况为脉冲的上升沿（快PMT~2ns） • 可用电子学（恒比定时甄别器）或软件方法（同时测幅度，时幅修正）。 • 叠加在前沿的电子学小扰动多阈值测量，脉冲光滑分析 • 组成脉冲前沿的光电子数目涨落小块闪烁体，直接到达光阴极的快光子多，传输时差也小，反映了该闪 21 烁体的本征时间分辨。

闪烁体探测器工作原理

闪烁体探测器工作原理闪烁体探测器是一种常用的辐射测量设备，它可以用于测量各种类型的辐射，如电离辐射、电磁辐射和粒子辐射等。

闪烁体探测器的工作原理是基于闪烁效应，即当辐射粒子通过闪烁体时，闪烁体会发光，并且发光的强度与入射辐射的能量有关。

闪烁体探测器通常包括一个闪烁体和一个光电倍增管。

闪烁体是一种具有闪烁效应的物质，它可以将辐射能量转化为光能。

当辐射粒子通过闪烁体时，它们与闪烁体内的原子或分子发生相互作用，激发或离子化这些原子或分子。

这些激发态或离子态的原子或分子会发生能级跃迁，从而释放出光子。

这些光子经过闪烁体的内部反射，最终被光电倍增管吸收。

光电倍增管是一种电子倍增器，它可以将光能转化为电能。

当光子进入光电倍增管时，它们会击中光电阴极，使其发射出电子。

这些电子经过倍增过程，通过一系列的二次发射和电子倍增，最终形成一个电子脉冲信号。

这个电子脉冲信号可以被放大和记录，从而得到辐射的测量结果。

闪烁体探测器具有灵敏度高、能量分辨率好和时间分辨能力强等优点。

它可以测量非常微弱的辐射信号，并且可以判断辐射的类型和能量。

这使得闪烁体探测器在核能、医学、环境监测和材料分析等领域得到广泛应用。

闪烁体探测器的性能主要取决于使用的闪烁体材料。

常用的闪烁体材料有无机晶体、有机闪烁体和液体闪烁体等。

无机晶体闪烁体具有较高的闪烁效率和较好的能量分辨率，适用于高能量辐射的测量。

有机闪烁体具有较快的闪烁时间和较短的衰减时间，适用于时间分辨测量。

液体闪烁体具有较高的闪烁效率和较好的能量分辨率，适用于较低能量辐射的测量。

除了闪烁体材料的选择，闪烁体探测器的性能还受其他因素的影响。

例如，闪烁体的尺寸和形状会影响到光子的发射和收集效率。

闪烁体与光电倍增管之间的耦合效率也会影响到探测器的灵敏度和能量分辨率。

此外，闪烁体探测器的工作温度和工作电压的选择也会对其性能产生影响。

闪烁体探测器是一种基于闪烁效应的辐射测量设备，它可以将辐射能量转化为光能，并进一步转化为电能。

【国家自然科学基金】_飞行时间探测器_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140801

推荐指数 2 2 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2010年序号 1 2 3 4
科研热词推荐指数飞行时间(tof) 1 时间分辨 1 塑料闪烁体 1 兰州放射性束流线(ribll) 1
2011年序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35
2011年科研热词推荐指数飞行时间 2 小推力 2 飞行时间质谱 1 飞行时间谱仪 1 飞行时间探测器 1 阈值光电子-光离子符合 1 间接法 1 转移轨道 1 评价数据 1 解离动力学 1 行星际探测器 1 行星借力飞行 1 蒙特卡罗方法 1 等时性模式奇异核质量测量 1 离子速度成像 1 硅酸镥 1 电子脉冲 1 激发函数 1 正电子发射断层扫描仪 1 校准系统 1 时间校准 1 时间分辨率 1 数字示波器 1 探测器 1 快速傅里叶变换 1 微分进化算法 1 微分截面 1 帽子 1 发射机会 1 卡尔曼滤波法 1 初始设计 1 中子探测效率 1 ls301快中子探测器 1 h8500 1 252cf电离室 1
ห้องสมุดไป่ตู้
推荐指数 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2009年序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32
科研热词线性放电积分电荷游动时间效应高炮飞行时间法运动补偿轨道设计轨道优化跟踪角速度超高速目标等离子体速度等离子体电子温度电子密度激光烧蚀望远系统时间分辨效率刻度控制理论指向反射镜成像光谱仪射击死界射击时间大面积闪烁光纤地面分辨率发射能量共轨限制性三体问题兰州重离子加速器放射性次级束流线位置分辨 ~(252)cf裂变电离室 tof

4闪烁探测器

电流脉冲没有时滞，电流脉冲没有时滞，初始电子从产生处漂时滞移到阳极附近所需要电压脉冲要超出电子的时间。仪器的阈值，（时间分仪器的阈值，由于上的时间。由于入射位辨本领）升时间和阈值的涨落，置的随机性，辨本领）升时间和阈值的涨落，置的随机性，时滞也是随机的，量级。电压脉冲的时滞也是是随机的，为s 量级。涨落不定的。涨落不定的。时间分辨本领也是此量级。量级。探测效率带电粒子100% 带电粒子带电粒子100%，γ光子，带电粒子 1%
闪烁体
有机闪烁体
{
有晶 (蒽萘芪 ) 机体，， L
有机液体闪烁体塑料闪烁体
闪烁体的物理特性
1. 发射光谱：
与光电倍增管的光谱响应配合
2. 发光效率：
闪烁体将吸收的射线能量转变为光能的比例。
1)光能产额：辐射在闪烁体中损失单位能量闪烁发射的光子数。
Yph =
n ph E
光子数/MeV
芪
可以用作nγ甑别。
4. 探测效率：与入射粒子种类、闪烁体形状和大小；闪烁体材料的N和Z等有关 5. 光学性能：透明度高、无缺陷、光学均匀度好等等
易于加工、温度效应等
γ探测效率高，发光效率高
γ探测效率最高，发光效率低
最快
测量中子
闪烁体的选择原则
1. 根据所测射线种类、强度及能量来选择种类、尺寸； 2. 与光电倍增管配合； 3. 阻止本领大，入射粒子能损越大越好； 4. 发光效率及光学性能； 5. 时间分辨或短寿命测量中，要求发光衰减时间短； 6. 能谱测量，发光效率线性好。
返回
光电倍增管
作用：将闪烁体发出的光子转换为电子，并进行倍增。一．基本原理和构造二．种类三．分压器四．主要指标

基于塑料闪烁探测器的飞行时间系统

放射性核束物理是当前热点课题，核物为理及核天体物理等众多领域的研究注入了新的活力Ｄ２。由于放射性核束的流强较低，多成－３且分并存，对实验技术的要求也相应提高。如反
应靶前的粒子鉴别和记录就是一个重要课题，
ｍｅｔｎ．
Ｋｅｒ：ｔｍｅｆｌｇｈｍｅｈｄ；ｐａｔｃｃｎｔｌａｏｒｅｏａｙａｉａｔｖｎｕｌａｙｗｏｄｓｉｏｆｉｔｔｏｌｓｉｓｉｉｌｔ；ｓｃｎｄｒｒｄｏｃｉｅｃｅｒｂａｅｍｓ；ｔｃ — ａｇｔｙｉｌａｕｒｍｅｈｉｋｔｒｅｅｄｍｅｓｅｎｔ
维普资讯
第４卷第５２期
２０年５
技
术
Ｖｏ１４Ｎｏ５．２，．
Ｍａ０８ｙ２０
ＡｔｍｉｅｇｉｎｃｎｄＴｅｈｌｙｏｃＥｎｒｙＳｃｅｅａｃｎｏｏｇ
ＡｂｔａｔＡｅｍ— ｏｉｒｎｉｅｏｌｈＴＯＦ）ｓｓｅｉｉｓａｌｄｏｈｅｏｄｒｓｒｃ：ｂａｍｎｔｉｇｔｆｆｉｔ（ｏｍｇｙｔｍｓｎｔｌｎｔｅｓｃｎａｙｅ
０１０）４０４
摘要：在北京ＨＩ１－３串列加速器的次级放射性核束装置上，有效鉴别、督次级束并确定其能量，立为监建了一套基于塑料闪烁探测器的飞行时间系统。结合次级束共振散射反应 ” ｐ ”Ｆ的厚靶实验，Ｈ（Ｆ，）对该套飞行时间系统予以描述，并对其性能进行讨论。关键词：行时间方法；料闪烁探测器；级放射性核束；靶实验方法飞塑次厚

【国家自然科学基金】_塑料闪烁体_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140803

2009年序号 1 2 3 4 5 6 7
科研热词计算机层析成像广角扇束投影实验仪宇宙线卷积反投影 muon望远镜 fpga
推荐指数 1 1 1 1 1 1 1
2010年序号 1 2 3 4
科研热词推荐指数飞行时间(tof) 1 时间分辨 1 塑料闪烁体 1 兰州放射性束流线(ribll) 1
2012年序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
科研热词推荐指数塑料闪烁体 2 高能 1 飞行距离 1 非弹性散射 1 超短脉冲激光与等离子体相互作用1 蒙特卡罗方法 1 能量分辨率 1 离子探测器 1 离子加速 1 模拟 1 时间分辨率 1 simulation, kinetic energy, scattering 1 angle, ela
2011年序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27
2011年科研热词闪烁体闪烁光纤阵列辐射成像试验衰减常数蒙特卡罗方法荧光特性点扩散函数检测器束流寿命材料时间特性时间分辨率抽样函数托歇克效应射线-荧光图像转换屏宇宙射线多气隙电阻板室塑料闪烁体探测器塑料闪烁体图像转换屏合肥光源北京谱仪光电倍增管上升时间 geant4 ej-232 推荐指数 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2014年序号 1 2 3 4 5
2014年科研热词闪烁体收光效率快中子成像光输出 γ 成像推荐指数 1 1 1 1 1

辐射探测学复习要点

辐射探测学复习要点第一章辐射与物质的相互作用〔含中子探测一章〕1.什么是射线？由各种放射性核素发射出的、具有特定能量的粒子或光子束流。

2.射线与物质作用的分类有哪些？重带电粒子、快电子、电磁辐射〔γ射线与*射线〕、中子与物质的相互作用3.电离损失、辐射损失、能量损失率、能量歧离、射程与射程歧离、阻止时间、反散射、正电子湮没、γ光子与物质的三种作用电离损失：对重带电粒子，辐射能量损失率相比小的多，因此重带电粒子的能量损失率就约等于其电离能量损失率。

辐射损失：快电子除电离损失外，辐射损失不可忽略；辐射损失率与带电粒子静止质量m 的平方成反比。

所以仅对电子才重点考虑辐射能量损失率：单位路径上，由于轫致辐射而损失的能量。

能量损失率：指单位路径上引起的能量损失，又称为比能损失或阻止本领。

按能量损失作用的不同，能量损失率可分为"电离能量损失率〞和"辐射能量损失率〞能量歧离(Energy Straggling)：单能粒子穿过一定厚度的物质后，将不再是单能的〔对一组粒子而言〕，而发生了能量的离散。

电子的射程比路程小得多。

射程：带电粒子在物质中不断的损失能量，待能量耗尽就停留在物质中，它沿初始运动方向所行径的最大距离称作射程，R。

实际轨迹叫做路程P。

射程歧离(Range Straggling)：由于带电粒子与物质相互作用是一个随机过程，因而与能量歧离一样，单能粒子的射程也是涨落的，这叫做能量歧离。

能量的损失过程是随机的。

阻止时间：将带电粒子阻止在吸收体所需要的时间可由射程与平均速度来估算。

与射程成正比，与平均速度成反比。

反散射：由于电子质量小，散射的角度可以很大，屡次散射，最后偏离原来的运动方向，电子沿其入射方向发生大角度偏转，称为反散射。

正电子湮没放出光子的过程称为湮没辐射γ光子与物质的三种作用：光电效应〔吸收〕、康普顿效应〔散射〕、电子对效应〔产生〕电离损失、辐射损失：P1384.中子与物质的相互作用，中子探测的特点、根本方法和根本原理中子本身不带电，主要是与原子核发生作用，与γ射线一样，在物质中也不能直接引起电离，主要靠和原子核反响中产生的次级电离粒子而使物质电离。

ST401型塑料闪烁体闪烁时间测量

ST401型塑料闪烁体闪烁时间测量
汲长松;贺宣庆;王婷婷;张庆威
【期刊名称】《核电子学与探测技术》
【年(卷),期】2013(033)004
【摘要】应用放射源激发闪烁体发光,测量发光时间特性的单光子计数法,以及按单光子计数原理建立的测量装置,对国产ST401型普通塑料闪烁体的闪烁衰减时间进行了测量,结果为(2.60 ±0.18)ns.该装置的时间分辨率小于1.8ns,幅度动态范围大于104,测量精度好于0.1ns,并可以测量多组份发光时间的闪烁体的时间特性.【总页数】5页(P462-466)
【作者】汲长松;贺宣庆;王婷婷;张庆威
【作者单位】中核(北京)核仪器厂,北京 100176;中核(北京)核仪器厂,北京 100176;中核(北京)核仪器厂,北京 100176;中核(北京)核仪器厂,北京 100176
【正文语种】中文
【中图分类】TL812+.1
【相关文献】
1.ST401塑料闪烁体中子、r灵敏度测量 [J], 韩惠林
2.ST401塑料闪烁体中子探测效率研究 [J], 李波均;朱学彬;王立宗;唐章奎
3.ST401塑料闪烁体脉冲X射线相对灵敏度标定方法 [J], 谢红卫;宋顾周;王奎禄
4.ST401塑料闪烁体中子探测效率刻度及相对发光产额的测定 [J], 张传飞;彭太平;罗小兵;李如荣;张建华;夏宜君;杨志华;林理彬
5.ST401塑料闪烁体的脉冲中子相对光产额评估方法 [J], 姚志明;段宝军;宋顾周;严维鹏;马继明;韩长材;宋岩
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8陈涵德—探测爆炸品和放射性材料

探测爆炸品和放射性材料中国工程物理研究院核物理与化学研究所陈涵德摘要：报告分两大部分，一是探测爆炸品，二是检测放射性材料，重点叙述隐藏爆炸品的探测。

引言近年来，随着国际形势复杂多变，各种方式的恐怖活动有增无减。

为了有效防范和打击这些犯罪活动的发生和扩展，各国警方和安检部门都使用安全检查技术装备对危险物品、违禁物品有针对性地进行防范安全检查。

传统的安全检查设备，例如：X射线检查仪、金属武器检测门等，能发现金属武器和普通炸药等危险物品，在安全检查工作中发挥了重要作用。

但由于近年恐怖分子配备的武器越来越先进，如：Semtex可塑炸药、Glock17塑料枪、高精度炸断等，促使世界各国都在探索研究更先进的安全检查新技术、新装备。

爆炸物的定义：在外部影响下，能够以气体和热的方式迅速释放能量的一种物质或者多种物质的混合物。

爆炸弹药的定义：包括爆炸物、核裂变或聚变材料和生物和化学物剂在内的所有弹药。

其中包括炸弹和弹头、导弹和弹道导弹、炮弹、迫击炮弹、火箭和小武器弹药、所有地雷（水雷）、鱼雷、深水弹、烟火剂、集束炸弹和子母弹箱、弹药筒、和推进剂起爆装置、电动爆炸装置、秘密爆炸装置和简易爆炸装置、以及所有类似或相关物品或性能上属于爆炸物组成部分的物品。

核科学家的才能（才干）及其所拥有的工具、技术和基本核物理信息（知识），对反恐怖活动有着极为重要的作用。

这包括：核辐射探测器，加速器，去污和杀菌，基本核信息（知识），辐射在物质（材料）中的输运过程计算机模拟，新技术和新装置（设备）的仿真（模拟）试验及评估（鉴定），各种信息（资料、数据）的分析和提取（开挖）技术，各类人员技术培训，对未来挑战的科学工作能力的培植，有害物质（材料）的受控和安保，系统（如探测器、加速器等）设计、建造和实现使用等诸多方面。

核技术能提供一种确定物质（材料）的相关元素和同位素的组成（成分）的分析手段，这是基于有很高灵敏性且可远距离检测到的核反应、放射性衰变、核探测器，等等。

用于中子诊断的塑料闪烁探测器性能标定

用于中子诊断的塑料闪烁探测器性能标定
陈红素，陈家斌
（国工程物理研究院激光聚变研究中心，温高密度等离子体中高物理重点实验室，阳９９信箱９６分箱，２９Ｏ绵１８６１Ｏ）
内是一致的。
关键词：料闪烁探测器；窄脉冲中子管；塑ＤＴ中子灵敏度；探测效率
中图分类号：Ｔ１Ｌ８６文献标识码：Ａ文章编号：０５ —９４２０）５０５ —３２８０３（０２０．４９０
式中是闪烁体单位体积内的Ｈ原子数，由
Ｂ４２塑料闪烁体说明书知一５２１船；Ｃ一２． × ｏ
是氢对中子弹性散射截面，核数据表知一由
０６２ｂ（１．Ｍｅ中子）一２５ｃ是闪．９９对４１Ｖ；．４ｍ
烁体厚度。这些值代人式（）可得到闪烁探将１就
收稿日期：０２Ｏ．７２０．１０基金项目：６．１．．．８３４６３２５
测器的ＤＴ中子探测效率
￡一８７．％（）２
作者简介：红素（９６）女，中国工程物理研究陈１６一，
（仅推进层加速的条件，且球对称性的偏差不而
烁体响应时间约几个ｎ。为降低闪烁体长的衰ｓ

ST401型塑料闪烁体闪烁时间测量

２工作原理
光电转换：为了分析闪烁体发射的闪烁光
强度按时间的分布，需要把闪烁光变为电信号，然后用电子学仪器记录和显示Ｊ。光电转换
是由光电倍增管实现的。发光物质发出的光子落在光电倍增管光阴极上产生光电子；光电子
ＳＴ４０１型塑料闪烁体闪烁时间测量
汲长松，贺宣庆，王婷婷，张庆威
（中核（北京）核仪器厂，北京１００１７６）
摘要：应用放射源激发闪烁体发光，测量发光时问特性的单光子计数法，以及按单光子计数原理建
后再送入定时器及单道分析器。
图１单光子计数法装置框图
恒定的脉冲，并且在很大的幅度动态范围内，输入信号与输出信号间有确定的时间关联关系。因此，它可以减少整个测量系统的时间晃动。单道脉冲幅度分析器：有２个作用：甄别噪
声；当闪烁光的幅度涨落时，它可以确定一个窗
数据。样品室：放置样品。
度选道存储。这样，经过多次激发测量后，多道分析器中就得到一个谱Ｎ（ｔ）。其道数对应的是时间间隔。每道中的计数对应于多次激发中ＰＭ：在相应的时间探测到单个光子的次数。单道分析器和符合单元用于甄别噪声本底和选择满足一定条件的激发事件；恒比定时器用于减
通过光电倍增管内的光学收集系统，将其聚焦到第一倍增级上并产生二次电子；随后经多级倍增；最后，电子束被阳极收集形成阳极电流或电压。光电倍增管ＰＭ与待测发光样品光学耦合，每次闪烁都给出一个信号；该信号经恒比定时器作为起始参考信号送人时间一幅度变换器

基于神经网络定位算法的pet探测器时间分辨优化

• 55•现了“教师为主导，学生为主体”的信息化教学模式。

3.3 课后巩固课后，教师通过布置课后作业来达到信号与系统课程基本能力素养的培养。

教师可以利用超星学习通的作业功能，给同学们发布作业，同学们可以用图片或者文字的形式提交作业。

在完成作业的过程中，如果遇到困难可以及时与教师沟通或者在学习通中进行小组讨论。

在规定的时间内提交作业，教师进行点评。

通过安排形式多样的课后作业，学生的团队合作能力、职业能力及沟通能力都得以提升。

学习通班课功能可以提供签到、讨论、章节测试等所有模块以百分制的形式统计出来的强大的数据统计功能，教师还可以通过调查问卷了解学生使用学习通的情况，及时进行调整，使超星学习通信号与系统的课程资源与课堂教学相结合，不断提升教学质量和教学效果。

4 教学实施效果分析转变教师的主导作用，课堂不再是教师“满堂灌”，而是教师引导学生完成教学的过程。

将教师解放出来，使主要精力用于引导学生主动学习、答疑解惑、组织学生讨论等；完善过程性考核机制，其中，学习通签到占过程性考核成绩的10%，读书报告成绩占过程性考核成绩的10%，作业成绩占过程性考核成绩的30%，实验成绩占过程性考核成绩的50%；大大提升了教学效果，基于超星学习通的信息化教学模式的使用，学生不再受时间、地点的制约，可以随时随地学习，大大提高了学生的学习兴趣、积极性、专业能力等；学生信息化能力得以提升，超星学习通教学软件的使用，培养学生利用信息化的手段研究、合作的能力。

5 结束语信号与系统作为电子信息工程专业本科生的一门重要专业基础课程，重点是研究信号与系统分析的基本理论与方法。

使用超星学习通有效的提高了学生的参与度和学习兴趣，使学生的综合能力得以提升。

基于超星学习通的信息化教学模式也对教师提出了更高的要求：教师不仅在课前备好课，还要精心设计教学环节、具备扎实的专业知识和精湛的教学技能。

基于超星学习通的信息化教学模式也大大提升了教学质量和教学效果。