辐射防护监测PPT课件

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一、气体电离探测器
电离室、正比计数器和G-M计数管统 称为气体电离探测器，这三种气体电离探 测器的工作特点虽不完全相同，但都具有 一个共同点：射线使探测器内的工作气体 发生电离，然后收集所产生的电荷，从而 达到记录射线的目的。
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二、闪烁探测器
闪烁探测器由闪烁体和光电倍增管组成。 闪烁探测器具有分辨时间短、对γ射线的探测 效率高和能测量射线的能量等优点，是目前 应用最广的核辐射探测器。它是利用某些物 质在射线作用下能发光的特性来探测射线的， 这些物质称为闪烁体。射线在闪烁体中产生 的荧光极弱，必须用光电倍增管来探测这些 荧光，光电倍增管先把荧光转换成电脉冲， 然后放大，其脉冲辐度正比于带电粒子或光 子在晶体中沉积的能量。
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被电离激发的电子和空穴在亚稳态能级
分别被晶格中的缺陷所俘获（激发），这些 缺陷称为“陷阱”（俘获电子的缺陷）或 “中心”（俘获空穴的缺陷），统称为“发 光中心”。处于亚稳态能级上的电子和空穴 在无外源激发的环境下可以长时间滞留在缺 陷中。加热磷光体时，电子和空穴从发光中 心中逸出，电子与空穴迅速复合，在复合过 程中以可见光或紫外光的形式释放能量。如 果在暗处加热该探测元件，探测元件上放上 光电倍增管，测得的光输出就正比于探测器 接受的辐射能量。
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闪烁探测器组成示意图
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闪烁体按化学组成可分为两大类：无机闪烁体、 有机闪烁体。
常用的无机闪烁体有下列三种：NaI（T1）晶 体，CsI（T1）晶体，ZnS（Ag）闪烁体。有机闪 烁体按其状态可以分为三类：有机晶体、塑料闪烁 体、液体闪烁体。塑料闪烁体是一种含有有机闪烁 物质的固溶体，目前应用相当广泛。它的主要特点 是：发光衰减时间短，在ns级；透明度高，光传输 性能好；耐辐照性能良好，性能稳定，机械强度高， 耐潮湿，不需封装；制作简便，成本低廉，易于加 工成各种形状和尺寸的闪烁体。已有各种规格的塑 料闪烁体可用于β，γ射线的测量。
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第二节、辐射监测仪
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核辐射测量仪器主要由探测器和电子仪器所组成。 常用的有以下几类： 1 .X、γ辐射监测仪 （1）电离室类监测仪 高气压电离室是测量环境剂量率的最常用的仪
表，这类仪器由一个高压电离室探测器和电子线路 组成。前者为一个充高气压（一般为22个大气压的 氩气）的不锈钢球壳，中间密封一个电极。电子线 路主要为MOSFET静电计、二次放大电路、高低压 变换器以及读出线路。这类仪表在美国用得十分普 遍，它的缺点为价格比较昂贵。
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第一节 辐射探测器原理
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对于辐射是不能感知的，因此人们必须借助于辐 射探测器探测各种辐射，给出辐射的类型、强度(数 量)、能量及时间等特性。即对辐射进行测量。
辐射探测器是指在射线作用下能产生次级效应的 器件，而且这种次级效应能被电子仪器所检测。多数 探测器是根据射线使物质的原子或分子电离或激发的 原理制成的。它们可以把射线的能量转变为电流、电 压信号以供电子仪器记录。
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人们根据射线与物质相互作用后产生上述的各 种效应，制成了许多不同类型探测器。放射性测量 常用的探测器有三类：气体电离探测器（利用射线 在气体介质中产生的电离效应）、闪烁探测器（利 用射线在闪烁物质中产生的发光效应）和半导体探 测器（利用射线在半导体中产生的电子和空穴）。 此外，还有其它类型的探测器，如固体径迹探测器、 热释光探测器等。
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半导体探测器的突出优点是能量分辨能 力很高，例如锗(锂)探测器对γ的能量分辨能 力比闪烁探测器要高数十倍。此外，某些类 型的半导体探测器（如金硅面垒型）还具有 输出脉冲上升时间短，体积小，可制成适应 不同测量要求的有效厚度等优点。因此，半 导体探测器在各种类型射线的强度和能谱测 量中的应用已日益广泛。
等，辐射监测具有不可替代的作用。
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辐射防护监测的对象是人和环境两大部

分，具体监测有四个领域： 个人剂量监测、 工作场所监测、流出物监测和环境监测。
辐射防护监测的实施，包括监测方案的 制定、现场采样和测量、实验室测量分析、 数据处理、结果评价等。在监测方案中，应 明确监测对象、监测点位、监测周期、监测 仪器与方法及质量保证措施等。
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（2）闪烁剂量率仪表
闪烁剂量率仪表由闪烁探测器和电子线路两部
分组成。闪烁探测器由闪烁体、光电倍增管、前置
放大器以及磁屏蔽外壳组成。电子线路主要包括静
第八章 辐射防护监测
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辐射防护监测的概念--是指为估算和控
制公众及工作人员所受辐射剂量而进行的测
量。

辐射防护的目的--是保证公众和工作人
员生活在安全的环境中，监测是衡量这种条
件的手段。

在放射源的安全使用、寻找丢失的放
射源、确定放射源破损污染的程度和范围以
及公众和工作人员所受辐射剂量的估算方面
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辐射防护监测特别强调要有质量保证措施：监 测人员要经过考核持证上岗，监测仪器要定期送计 量部门检定，对监测的全过程要建立严格的质量控 制体系。
根据不同的监测对象和项目选择不同的监测仪 器，如测量瞬时剂量率的仪器有高气压电离室、GM计数管和闪烁体剂量率仪；测量累积剂量的仪器 有热释光剂量计；测量表面污染的有α、β表面沾污 仪；中子射线用中子仪测定；用于γ核素含量分析的 有NaI（Tl）γ谱仪、Ge（Li）γ谱仪或HPGe γ谱仪。
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四、热释光探测器
热释光是绝缘体或半导体加热时从中发 射的光，不能与加热到白炽化时的物质中自 发发射的光相混淆。热释光是物质预先吸收 了辐射能之后的热激发光。目前经典的固体 能带理论认为当磷光体（晶体）受到电离辐 射照射时，射线与晶体相互作用，产生电离 和激发使得晶体价带中的电子获得足够的能 量游离出来上升到导带，在价带中剩下空穴。
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三、半导体探测器
半导体探测器是使用半导体材料的电离 探测器。探测器中加有电场以便把电离产生 的过剩载流子收集在电极上。在工作机制上， 半导体探测器与气体探测器有不少相似之处， 它们都是在外电场作用下利用载流子（在气 体中是离子对，在半导体是电子一空穴对） 在介质（气体或半导体）中作漂移运动而产 生输出信号的，因此，可把半导体探测器看 作一种固体电离室。