闪烁体荧光时间特性的观测与分析
荧光性能分析实验报告
一、实验目的本次实验旨在了解荧光材料的基本特性，掌握荧光光谱分析的基本原理和方法，并通过实验验证荧光材料的荧光性能。
具体目标如下：1. 掌握荧光光谱仪的使用方法；2. 熟悉荧光光谱的基本概念，如激发光谱、发射光谱、荧光寿命等；3. 分析不同荧光材料的荧光性能，比较其差异；4. 了解荧光材料在实际应用中的意义。
二、实验原理荧光是指某些物质在吸收光子后，外层电子从基态跃迁至激发态，随后经过辐射跃迁的方式返回基态，发射出一定波长的光辐射。
荧光光谱分析是利用荧光光谱仪对荧光物质的激发光谱和发射光谱进行测定，从而分析其荧光性能的一种方法。
激发光谱是指在一定波长范围内，荧光强度随激发波长的变化曲线。
发射光谱是指在一定激发波长下，荧光强度随发射波长的变化曲线。
荧光寿命是指荧光物质从激发态跃迁到基态所需的时间。
三、实验仪器与试剂1. 实验仪器：- 荧光光谱仪- 紫外可见分光光度计- 移液器- 烧杯- 实验室用分析天平- 真空泵- 滤纸- 水浴锅2. 实验试剂：- 荧光材料（如：罗丹明6G、荧光素等）- 乙醇- 硫酸- 碘化钾- 氢氧化钠四、实验步骤1. 准备样品- 称取一定量的荧光材料，用乙醇溶解，配制成一定浓度的溶液； - 将溶液转移至烧杯中，用蒸馏水稀释至所需浓度；- 将溶液过滤，去除杂质。
2. 测定激发光谱- 将荧光溶液置于荧光光谱仪样品池中；- 设置激发光谱的扫描范围为200-600nm，步长为2nm；- 在激发光谱扫描过程中，记录不同激发波长下的荧光强度。
3. 测定发射光谱- 在激发光谱测定完成后，保持激发光波长不变；- 设置发射光谱的扫描范围为200-600nm，步长为2nm；- 在发射光谱扫描过程中，记录不同发射波长下的荧光强度。
4. 计算荧光寿命- 将荧光溶液置于荧光光谱仪样品池中；- 设置激发光波长和扫描范围，与发射光谱测定相同；- 在激发光照射下，记录荧光强度随时间的变化曲线；- 根据荧光强度随时间的变化曲线，计算荧光寿命。
实验报告荧光分析实验
实验报告荧光分析实验实验报告：荧光分析实验一、实验目的本次荧光分析实验旨在掌握荧光分析法的基本原理和操作技术，学会使用荧光分光光度计测定物质的荧光光谱和荧光强度，了解影响荧光强度的因素，并能够应用荧光分析法对实际样品进行定性和定量分析。
二、实验原理荧光是一种光致发光现象，当物质分子吸收一定波长的光能后，其电子从基态跃迁到激发态，处于激发态的电子不稳定，会通过内转换、振动弛豫等方式回到第一激发单重态的最低振动能级，然后以辐射跃迁的方式回到基态，发射出比吸收光波长更长的光，即为荧光。
荧光强度与物质的浓度、荧光量子产率、激发光强度等因素有关。
在一定条件下，荧光强度与物质的浓度成正比，这是荧光定量分析的基础。
三、实验仪器与试剂1、仪器荧光分光光度计容量瓶（100 mL、50 mL）移液管（1 mL、5 mL、10 mL）比色皿2、试剂硫酸奎宁标准储备液（100 × 10⁻³ mol/L）005 mol/L 硫酸溶液未知浓度的硫酸奎宁溶液四、实验步骤1、标准溶液的配制分别移取 000 mL、100 mL、200 mL、300 mL、400 mL、500 mL 的硫酸奎宁标准储备液于 100 mL 容量瓶中，用 005 mol/L 硫酸溶液定容，配制成浓度分别为 000 × 10⁻⁵ mol/L、100 × 10⁻⁵ mol/L、200 ×10⁻⁵ mol/L、300 × 10⁻⁵ mol/L、400 × 10⁻⁵ mol/L、500 × 10⁻⁵mol/L 的标准溶液。
2、绘制标准曲线开启荧光分光光度计，预热 30 分钟。
设定激发波长为 350 nm，发射波长为 450 nm，狭缝宽度为 5 nm。
依次将标准溶液放入比色皿中，测定其荧光强度。
以荧光强度为纵坐标，浓度为横坐标，绘制标准曲线。
3、未知溶液的测定取适量未知浓度的硫酸奎宁溶液于 50 mL 容量瓶中，用 005 mol/L硫酸溶液定容。
快塑料闪烁体EJ-232的时间特性研究
快塑料闪烁体EJ-232的时间特性研究*彭晓世，王峰，徐涛，刘永刚，刘慎业，梅雨，陈铭中国工程物理研究院激光聚变研究中心，四川绵阳621900摘要：在核反应时间过程测量系统中，闪烁体主要用于将中子转换为便于记录的可见光。
EJ-232塑料闪烁体的主要特点是响应快、衰减时间短，利用其进行中子-光转换可提高系统的时间分辨。
利用波长为263nm的激光激发闪烁体对其时间特性进行了测量，闪烁体尺寸为Φ6mm×1mm和Φ6mm×2mm。
测量结果表明：EJ-232塑料闪烁体的发光上升时间小于30ps，光致激发荧光衰减常数分别为0.6ns和1.1ns。
关键词：闪烁体；EJ-232；时间特性；衰减常数；上升时间中图分类号：O536，O621.2 文献标识码：A1 引言认识瞬态核裂变、聚变反应系统发生的剧烈核反应过程及其规律对于核技术应用、核材料分析、裂变/聚变研究和天体物理等众多核科学研究领域都具有十分重要的科学意义[1]。
当前国内用于核反应时间过程诊断的设备通常为闪烁探测器，主要由闪烁晶体和光电器件组成。
由于在核反应产生的射线或粒子与闪烁体作用产生荧光，光电器件收集荧光转化为脉冲电信号的过程中都存在信号放大作用，是目前探测灵敏度最高的探测方法之一。
在脉冲辐射场测量中，辐射脉冲的时间信息对反映脉冲辐射源的物理信息是不可缺少的物理量，因此测量中所用的闪烁材料的时间响应特性对于脉冲辐射场测量来说是一个非常重要的物理特性指标。
EJ-232是ELJEN公司生产的一种具有超快时间响应的塑料闪烁体，由聚苯乙烯作基质，兑入其他的有机添加剂作闪烁物质，再加上移波剂制成，它具有较高的探测效率、光产额以及稳定的机械性能。
其性能指标与Saint-Gobain公司的BC-422基本相同，发射光谱的主峰位在370nm，相对于蒽晶体的光输出约55%。
EJ-232和BC-422塑料闪烁体富含氢原子，且具有响应快、衰减时间短的特点，因此广泛应用于中子时间谱测量中[2~4]。
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。
无机闪烁体CeF3的时间特性
２ ２ 测 量 原 理 ．
当源 脉 冲宽 度 、 电管 电子渡 越 时 间 和 输 光 出电路 的响应 时间远 小 于 闪烁体 的发光 衰减 常 数 时， 示波 器 记 录 的波 形 即可认 为 是 闪烁 体 的
・ 作 者简 升 ； 红 彬 ， ． １年 １月 出生 ， ３年 毕 业 于 第 二 炮 兵 工 程 学 院 棱 工 程专 业 ， ００年 在 中 国 工 程 物 理 研 究 院 获硬 薛 男 １７ ９ １９ ９ ２０
士 学 位 ， 程 师 工
维普资讯
薛红彬 ： 无机 闲烁体 Ｃ Ｆ ｅ ａ的时问特性
・７ １・
（） １
发 光衰 减过 程 ｒ Ｃ Ｆ 闪烁体 的发光 衰减 时 间 ｅ 常数 约 为 ２ ｓ 源脉 冲宽 度 ２ ０ｎ ， 电管 电 ５ｎ ， ． ｓ 光 子 渡越 时 间小 于 １ｎ ， 出 电 路 时 间 常 数 ＲＣ ｓ输 约为 １ｎ ， 以符合上 述 实验 条件 。 ｓ所 闪烁 体 的 发 光 衰 减 一 般 服 从 指 数 衰 减 规
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Ｕ Ｏ ）一 Ｕ 一 ｅ
式中， ｔ Ｕ（）为 时刺 闪烁体 发 光强 度 － 为 闪 【 烁 体 的 发光 强 度峰 值 ， ｒ为闪 耀 体 的 发 光 蠢减
Ｃ Ｆ 研 究 的 目的是 准 备 用 于 在 欧 洲 核 研 究 中 ｅ 心 （Ｅ Ｃ ＲＮ ） 要 建 造 的 高 能 区 粒 子 加 速 器 将 Ｌ ＨＣ（ ａ ｇ ａ ｒｎＣ ｌｄ ｒ 。 国 内 的 主 要 研 Ｌ ｒｅＨ ｄ ｏ ｏｌ ｏ ） ｉ
要意 义 。
闪烁 体 发光衰 减 常数 ｒ 一个 非 常重要 的 是 参数 ， 决定 了闪烁 探 测器 的分 辨时 间 。 它 本文 利
利用闪烁体进行粒子辐射测量的设备选取与数据处理技巧
利用闪烁体进行粒子辐射测量的设备选取与数据处理技巧引言：粒子辐射测量是一项重要且复杂的科学研究领域，而在测量粒子辐射时，设备的选取和数据处理技巧的应用是至关重要的。
本文将探讨利用闪烁体进行粒子辐射测量的设备选取与数据处理技巧，旨在为科研人员提供有价值的参考和指导。
一、设备选取1. 闪烁体的特性闪烁体是一种能够将入射粒子辐射转化为可见光的材料。
在设备选取时，应重点考虑闪烁体的以下特性：（1）闪烁效率：闪烁体应具备高的闪烁效率，即对入射粒子辐射能量的转化效果要好，以获得较高的探测灵敏度。
（2）时间分辨率：闪烁体的时间分辨率决定了粒子辐射探测的时间精度，对于快速变化的粒子辐射事件，时间分辨率要求较高。
（3）空间分辨率：闪烁体的空间分辨率影响了探测器对粒子辐射的位置测量精度，因此，在位置测量要求较高的实验中，应选择空间分辨率较好的闪烁体。
2. 探测器的选择在利用闪烁体进行粒子辐射测量时，选择适合的探测器是至关重要的：（1）光电倍增管（Photomultiplier Tube，PMT）PMT是一种常用的闪烁体探测器，具备高增益、宽动态范围等特点，能够将闪烁体发出的光信号转化为电信号，广泛应用于核物理、粒子物理实验中的辐射测量。
（2）硅光电倍增器（Silicon Photomultiplier，SiPM）SiPM是一种新型的光电倍增器，被广泛用于医学成像、高能物理实验等领域。
与传统PMT相比，SiPM具有更高的像素数密度和快速响应时间，适用于高精度测量场合。
二、数据处理技巧1. 脉冲挤幅器（Pulse Shaping Amplifier）脉冲挤幅器是一种用于放大、整形和提取脉冲信号的电子设备，对于从闪烁体探测器中输出的弱信号进行增强和整形处理，有利于信号的精确测量。
在获得脉冲信号后，可进行以下处理：（1）幅度刻度：通过将脉冲信号与已知信号进行比较，得到相应的能量刻度曲线，将信号幅度转化为对应的粒子能量。
（2）时间测量：利用多道时间分析仪，可以实现精确测量粒子到达探测器的时间，以便对粒子辐射事件进行时间关联分析。
无机闪烁体性能测试方案研究
研究，并针对不同闪烁体样品的测试需求设计了一整套完整的无机闪烁体性能测试方案。在发射光谱测试中选择了不
同的激发源进行对比测试，对能量分辨率与符合时间分辨等闪烁性能的测试条件进行优化，并成功应用于热门闪烁体
闪烁的led实验报告
闪烁的led实验报告闪烁的LED实验报告引言：在现代科技的发展中，LED（Light Emitting Diode）作为一种新型的光源，已经广泛应用于各个领域。
本次实验旨在通过对LED的闪烁特性进行观察和研究，深入了解LED的工作原理以及其在实际应用中的潜力。
一、实验目的本次实验的主要目的是通过搭建一个简单的LED电路，观察和分析LED的闪烁频率和亮度变化。
通过实验，我们将探索LED的工作原理以及如何控制LED的亮度和闪烁频率。
二、实验材料和方法材料：1. LED灯2. 电阻3. 电源4. 连线5. 万用表方法：1. 将LED灯连接到电源上，通过电阻限流。
2. 调节电源电压，观察LED的亮度变化。
3. 改变电阻的阻值，观察LED的亮度变化。
4. 通过改变电源电压和电阻阻值的组合，探索LED的闪烁频率变化。
三、实验结果和讨论在实验过程中，我们首先将LED灯连接到电源上，并通过电阻限流。
当电源电压较低时，LED的亮度较暗，随着电源电压的增加，LED的亮度逐渐增强。
这是因为LED是一种半导体器件，其亮度与电流强度成正比。
当电流通过LED时，半导体材料中的电子与空穴结合，释放出能量，产生光。
接下来，我们改变了电阻的阻值，观察到LED的亮度变化。
当电阻阻值较大时，电流通过LED的强度减小，导致LED的亮度降低。
而当电阻阻值较小时，电流通过LED的强度增加，LED的亮度也相应增加。
这表明通过改变电阻的阻值，我们可以控制LED的亮度。
在调节电源电压和电阻阻值的组合时，我们发现LED的闪烁频率也会发生变化。
当电源电压较低，电阻阻值较大时，LED的闪烁频率较低，闪烁的间隔较长。
而当电源电压较高，电阻阻值较小时，LED的闪烁频率较高，闪烁的间隔较短。
这是因为当电源电压和电阻阻值变化时，电流通过LED的强度也会变化，从而影响LED的闪烁频率。
四、实验结论通过本次实验，我们得出了以下结论：1. LED的亮度与电流强度成正比，可以通过改变电源电压和电阻阻值来控制LED的亮度。
闪烁体 Y2 SiO5∶Ce 的发光特性
闪烁体Y2 SiO5∶Ce 的发光特性王文静;丁喜峰;孙鑫;朱二旷;李兴元;张红梅;郭得峰;陈海良【期刊名称】《光谱学与光谱分析》【年(卷),期】2016(036)008【摘要】Cerium doped Y2 SiO5 (YSO)is an important scintillator material due to its high density,non-hygroscopic,excellent light output and fast decay time nature.in the paper,Y2 SiO5 ∶Ce3 + 0.2%(YSO∶Ce)was grown with high-temperature solid-phase method.The time-resolved excitation and emission spectra and fluorescent decay curves at low temperature and room tem-perature (RT)were measured and discussed.There were two types of luminescence,one was the crystal defect emission,the center at 320 nm;the other one was doped Ce3 + ions 5d →4f emission,the center at 440 nm.Only when the excitation energy (E x )was greater than the band gap width (E g ),the crystal defect emission can be observed corresponding to slow process,and the emission intensity was higher at low temperature.The crystals defect emission was hardly observed in the time-resolved emission spectra when the temperature rose to room temperature because of temperature quenching.Regions from 60 ~300 nm corresponding to emission due to 5d →4f transitions in the activator Ce3 + ions peaks at 440 nm,a plurality of excitation peaks were observed.Among them,the excitation with energy less than 6.1 eV(E x <E g )was the direct excitation band belonging to the 5d energy level of Ce3 + ions.Thecorresponding excitation emission was fast process.Two emission peaks centering at 392 and 426 nm were observed at lowtemperature,corresponding to the Ce3 + ion electron transition from the lowest 5d level to the two spin-orbit 4f ground state of Ce3 + (2 F 5/2 ,2 F 7/2 ).With increasing temperature the doublet was thermalized and at RT the emission peak separation cannot be observed.At 200 and 300 K,when the excitation energy (E x )was greater than the band gap width (Eg ),decay curve had obvious rising edge,which shows that some energy is transmitted to Ce3 + ions.%Y2 SiO5∶Ce3+(YSO∶Ce)具有高密度、不吸潮以及良好的光输出和快速衰减的特性,是一种重要的闪烁材料。
闪烁体原理
闪烁体原理闪烁体原理是一种利用物质在受激射流的作用下发生闪烁现象的物理原理。
闪烁体是一种能够在受到激发后产生瞬时亮光的物质，它在核物理、粒子物理、辐射探测等领域有着重要的应用价值。
本文将从闪烁体的基本原理、结构特点以及应用领域等方面进行介绍。
闪烁体的基本原理是指当高能粒子或高能光子穿过闪烁体时，闪烁体中的原子或分子受到激发，产生电子激发态。
这些激发态的电子会在短时间内退激发并释放出能量，导致闪烁体产生瞬时的亮光。
这种亮光的产生是由于电子激发态退激发时释放出的能量激发了闪烁体中的荧光物质，使其发生荧光，从而产生可见光。
闪烁体通常由闪烁材料、光电倍增管、信号处理电路等部分组成。
闪烁材料是闪烁体的核心部分，它能够有效地将入射粒子的能量转化为光信号。
光电倍增管是用来接收和放大闪烁体产生的光信号的装置，它能够将微弱的光信号转化为电信号，并进行放大。
信号处理电路则用来处理和记录光电倍增管输出的电信号，从而得到入射粒子的能量信息。
闪烁体原理在核物理实验、粒子物理实验以及辐射探测等领域有着广泛的应用。
在核物理实验中，闪烁体被用来检测中子、γ射线等粒子的能量和轨迹信息。
在粒子物理实验中，闪烁体被用来检测高能粒子的能量和轨迹信息，从而研究粒子的性质和相互作用。
在辐射探测领域，闪烁体被用来检测地下水、矿藏、核废料等物质的辐射水平，从而实现对这些物质的监测和分析。
总之，闪烁体原理是一种重要的物理原理，它在科学研究和工程技术中有着广泛的应用。
通过对闪烁体原理的深入理解和研究，可以推动核物理、粒子物理、辐射探测等领域的发展，为人类社会的进步做出贡献。
希望本文对闪烁体原理有所帮助，谢谢阅读！。
4 第四章 闪烁探测器解析
无机晶体闪烁体的种类： 掺有少量激活剂的无机盐晶体： 碘化钠（铊激活）NaI（Tl）；碘化铯（铊激活）CsI（Tl）
硫化锌（银激活）ZnS（Ag）
玻璃体： 锂玻璃（铈激活） LiO2·2SiO2（Ce） 不掺杂纯晶体： 锗酸铋（BGO）；钨酸镉（CWO）；氟化钡（BaF2）
二、闪烁体的物理性质
1.发射光谱
几种典型闪烁体的发射光谱
2. 发光效率
发光效率是指闪烁体将吸收的射线能量转变为光的比例。 一般使用以下三个量来描述。
光能产额：核辐射在闪烁体中损失单位能量闪烁发射的光 子数。当粒子在闪烁体中损失的能量为E，闪烁过程发出 的总光子数为nph时，则光能产额
Y ph
n ph E
它的单位是光子数/兆电子伏（1/MeV）。1/Yｐｈ表示在闪烁体 中每产生一个光子所消耗的核辐射能量。
I( t ) Ife
τ f和τ s分别为快、慢两种 成分的发光衰减时间； τ f为 ns量级τ s约为数十至数百ns 量级，If和Is分别为快、慢 成分的发光强度。
t f
I se
0.6
t s
闪烁体 BaF2
τ f(ns) τ
6.2
33 2.4
s
(ns)
620
芪
蒽 液闪
370
370 200
处于s10态的激发分子群按一定的平均寿命跃回基态并同时发 出光子。设用τ表示s10态的平均寿命，则激发后t时刻单位 时间内发射的光子数可表示为 I=I0e-t/τ
其中I0为t0时刻单位时间内从s10态跃回基态而发出的光子数。 一般τ是10-8～10-9s量级，故由s10跃回基态的发光过程是相 当快的，称作荧光。
碘 化 钠 晶 体 封 装 示 意 图
国产无机闪烁晶体LaCl_3_Ce的探测能力和时间响应测量
第39卷第2期 人 工 晶 体 学 报V o.l 39 N o .2 2010年4月J OURNA L OF SYNTHET I C CRY S TAL SA pr i,l 2010国产无机闪烁晶体LaC l 3B Ce 的探测能力和时间响应测量胡孟春1,周 刚1,李忠宝1,张建华1,张明荣2,彭太平1,唐章奎1,胡青元1,司粉妮1(1.中国工程物理研究院核物理与化学研究所,绵阳621900;2.北京玻璃研究院,北京100062)摘要:以国产的掺铈氯化镧(L aC l 3B Ce)闪烁晶体与线性电流大于1.5A 的光电倍增管构成闪烁探测器,利用60Co 、137C s 放射性标准源场,实验测量这种探测器对C 辐射的探测能力,并与同情况N aI B T l 闪烁探测器进行比对;利用266nm 单色激光和ns 级的C 脉冲辐射分别对这种闪烁体的光致激发、辐射激发的时间响应性能进行测量。
测量结果表明:国产新型LaC l 3B C e 无机闪烁晶体样品构成的探测器对1.25M e V 、0.66M eV C 射线的探测能力平均约为同情况N aI B T l 闪烁探测器的103%,高的已超过了同尺寸N aI B T l 构成的闪烁探测器;266n m 单色激光光致激发时间响应波形前沿、半高宽、后沿和衰减常数分别为1.05ns 、17.42ns 、54.30ns 和24.61ns ,ns 级的C 脉冲辐射激发的时间响应波形前沿、半高宽、后沿和衰减常数分别为1.52ns 、21.99ns 、75.13ns 和34.19ns 。
关键词:L aC l 3B Ce ;N aI B T ;l 无机闪烁体;辐射探测;探测器中图分类号:O 78文献标识码:A文章编号:1000-985X (2010)02-0481-05M easure m ents of D etecti ng Capability and T im e Responsefor H o m e m ade LaC l 3B Ce Inorgan ic Sci ntill atorH U M eng-chun 1,Z HOU Gang 1,LI Zhong-bao 1,Z HANG J ian-hua 1,Z HANG M ing-rong 2,PENG Tai -p ing 1,TANG Zhang-kui 1,H U Q ing-yuan 1,SI F en-ni1(1.In stit u te ofNu clear Physics and Che m istry ,C h i na Acade m y of Engi neering Physics ,M i anyang 621900,C h i na ;2.Beijing G l ass Research In stitute ,B eiji ng 100062,Ch i na)(R ecei v e d 20Augu st 2009,acce pte d 8Dece m ber 2009)收稿日期:2009-08-20;修订日期:2009-12-08基金项目:国防科学技术工业委员会民口配套研制项目和中国工程物理研究院专项课题资助(No .M KPT-05-084,902-305) 作者简介:胡孟春(1963-),男,湖南省人,研究员,硕士导师。
有机闪烁体分类-概述说明以及解释
有机闪烁体分类-概述说明以及解释1.引言1.1 概述有机闪烁体是一种特殊的荧光体，其具有在受激射线作用下发光的性质。
有机闪烁体由有机化合物构成，具有较高的灵敏度和较短的发光时间，可以用于辐射测量、医学影像、核物理实验等领域。
本文将对有机闪烁体进行分类和研究，探讨其在实际应用中的作用和未来发展方向。
容1.2 文章结构本文将主要分为三个部分来讨论有机闪烁体的分类。
首先，在引言部分中，我们将概述有机闪烁体的基本概念和特点，介绍文章的结构和目的。
接着，在正文部分，我们将详细讨论有机闪烁体的定义和特点，探讨不同类型的有机闪烁体以及它们在实际应用中的作用。
最后，在结论部分，我们将总结有机闪烁体的重要性，展望未来有机闪烁体的发展，并得出结论。
通过这样的结构，读者可以全面了解有机闪烁体的分类和应用。
1.3 目的本文旨在对有机闪烁体进行分类，以便读者更好地了解不同类型的有机闪烁体及其特点。
通过对有机闪烁体的定义、特点和实际应用进行探讨，读者将能够深入了解这一领域的知识，并认识到有机闪烁体在科学研究和工业应用中的重要作用。
同时，通过展望未来有机闪烁体的发展趋势，读者也可以更好地了解该领域的前沿技术和研究方向。
最终，本文旨在为有机闪烁体研究和应用提供一定的参考和指导，促进该领域的进一步发展和创新。
2.正文2.1 有机闪烁体的定义和特点有机闪烁体是一种特殊的材料，具有在受激射线照射下产生闪烁光的能力。
这种材料通常由有机分子构成，其中包含一种或多种含有芳香环结构的化合物。
有机闪烁体的特点包括：1. 高闪烁效率：有机闪烁体能够高效地将入射的射线能量转化为可见光，使其能够被探测器捕获和记录。
2. 快速响应时间：有机闪烁体具有快速的闪烁响应时间，使其在高速实验和检测中表现出色。
3. 良好的灵敏度：有机闪烁体对不同类型的射线具有良好的灵敏度，包括α、β、γ射线等。
4. 可调性：有机闪烁体的化学结构可以通过调整分子结构和添加掺杂物来实现对其性能的调节，以满足不同实际需求。
荧光特性实验报告
荧光特性实验报告荧光特性实验报告引言：荧光是一种常见的物理现象，广泛应用于生物医学、材料科学等领域。
为了深入了解荧光特性，我们进行了一系列实验，以探究荧光的发光机制、影响因素以及应用前景。
实验一：荧光材料的选择与表征在这个实验中，我们选择了几种常见的荧光材料，如荧光染料和荧光纳米颗粒。
首先，我们通过紫外-可见吸收光谱仪测量了这些材料的吸收光谱，确定了它们的激发波长。
接下来，我们使用荧光光谱仪测量了这些材料的荧光光谱，并观察到它们的发射波长。
通过对比吸收和发射光谱，我们可以确定荧光材料的激发和发射特性。
实验二：荧光发光机制的研究为了了解荧光的发光机制，我们进行了一系列实验。
首先，我们使用激光器作为激发光源，照射在荧光材料上，并观察到材料的荧光发光。
然后，我们通过改变激发光的波长和强度，以及调节荧光材料的浓度，来研究它们对荧光发光的影响。
实验结果表明，荧光发光的强度和波长与激发光的特性有关，同时也受到荧光材料自身的特性所影响。
实验三：荧光的荧光寿命测量荧光寿命是指荧光材料从激发态返回基态所需的时间。
为了测量荧光寿命，我们使用荧光寿命测量仪对荧光材料进行了测试。
实验中，我们通过改变激发光的脉冲宽度和重复频率，来研究荧光寿命与激发光特性之间的关系。
实验结果表明，荧光寿命与激发光的特性密切相关，同时也受到荧光材料自身的特性所影响。
实验四：荧光材料的应用前景荧光材料具有广泛的应用前景。
在生物医学领域，荧光染料可以用于细胞标记、荧光显微镜成像等。
在材料科学领域，荧光纳米颗粒可以用于制备荧光传感器、荧光显示器等。
此外，荧光材料还可以应用于环境监测、食品安全等领域。
通过对荧光材料的研究和应用，我们可以更好地理解和利用荧光特性。
结论：通过一系列实验，我们深入了解了荧光特性的发光机制、影响因素以及应用前景。
荧光材料的选择与表征、荧光发光机制的研究、荧光寿命的测量以及荧光材料的应用前景都是我们研究的重点。
荧光作为一种重要的物理现象，具有广泛的应用前景，对于推动科学研究和技术创新具有重要意义。
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
Ｓ Ｔ ４ ０ １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 １ ０ ０ １ ７ ６ ）
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 Ｐ Ｍ ： 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 Ｐ Ｍ 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
测绘技术中的闪烁点测量方法详解
测绘技术中的闪烁点测量方法详解随着科技的不断进步和测绘技术的不断发展，测绘工作在各个领域中发挥着越来越重要的作用。
其中，闪烁点测量方法是一种具有重要意义的测绘方法。
本文将详细介绍测绘技术中的闪烁点测量方法，以及它在实际应用中的作用和意义。
1. 什么是闪烁点测量方法在介绍闪烁点测量方法之前，我们首先要了解什么是闪烁点。
闪烁点是一种在夜晚或低照度环境下发光的点，通常用于标记建筑物、道路或其他有关位置的信息。
而闪烁点测量方法则是通过使用特殊的仪器和技术手段，对这些闪烁点进行准确测量的方法。
2. 闪烁点测量方法的原理闪烁点测量方法的原理基于光电测量技术。
当测量仪器接收到一个闪烁点的光信号时，它能够通过光电二极管将光信号转换成电信号。
然后，通过对这个电信号进行分析和处理，我们可以获取到闪烁点的位置和其他相关信息。
3. 闪烁点测量方法的具体步骤闪烁点测量方法主要包括以下几个步骤：（1）选择合适的测量仪器：根据实际需求和测量环境，选择适合的闪烁点测量仪器。
常见的仪器包括光电二极管、光学温度传感器等。
（2）设置测量参数：在进行测量之前，需要设置一些测量参数，如光电二极管的灵敏度、测量范围等，以确保测量结果的准确性和可靠性。
（3）确认测量点位置：根据实际需要，确定要测量的闪烁点的位置，并进行标记。
（4）进行测量：将测量仪器的感应部分对准闪烁点的位置，触发测量仪器进行测量。
测量的结果会即时显示在测量仪器上或通过其他设备进行记录和分析。
（5）数据处理和分析：根据测量结果，进行数据处理和分析，提取所需的信息，并作出相应的判断和决策。
4. 闪烁点测量方法的应用领域闪烁点测量方法在多个领域中得到了广泛的应用，其中包括但不限于以下几个方面：（1）工程测绘：在工程建设中，闪烁点测量方法可以用于测量建筑物、桥梁、道路等的位置和形状，以及进行变形监测。
（2）环境监测：闪烁点测量方法可以用于监测城市光污染程度、环境光线强度等与环境相关的数据。
闪烁体荧光时间特性的观测与分析
闪烁体荧光时间特性的观测与分析闪烁体荧光时间特性研究孙腊珍孙金华许咨宗(中国科学技术大学近代物理系，合肥 230026)闪烁计数器是一种应用非常广泛的重要粒子探测器。
它由闪烁体、荧光光子检测器（如：光电倍增管）两个基本元件组成。
γ射线或带电粒子入射到闪烁体内，在射线作用下，使得闪烁体内的原子电离、激发，在退激发过程中发射荧光。
在早期的核物理实验中，科学家曾通过显微镜用内眼直接观察射线击中在荧光板上发射的荧光，如：卢瑟福－α粒子散射实验中就使用了ZnS(Ag)，观察α粒子击中在荧光板上发射的荧光来标记射线的击中。
随着光电倍增管的研发，利用光电效应光波产生光电子，经放大成为电脉冲信号来探测荧光，记录射线击中的信息。
经过几十年的发展，由各种类型的闪烁体、光探测器件和相应的电子学组成的多种的闪烁探测器，在核物理实验、天文物理实验、核医学成像、地质探测和放射性同位素的测量等方面已广泛地应用。
闪烁探测器在近代粒子物理实验中，可以应用到粒子位置测量、飞行时间测量和能量测量等方面。
闪烁探测器的性能主要涉及闪烁体的发光时间和光传输性能、闪烁体与光探测器之间的耦合和光收集、光探测器的性能、信号放大和接收。
我们自研制了一套可切换闪烁体的闪烁计数器装置，应用于核与粒子物理专业实验教学。
学生通过此实验，只需简单的操作，就可以观测到多种闪烁体（如：NaI(Tl),BaF2,BGO,CsI(Tl), 契仑可夫辐射体（有机玻璃），塑料闪烁体，氟化铈晶体(CeF3)）的荧光时间特性对输出波形的影响，辨认快慢闪烁体；观测光电倍增管输出回路的时间常数对输出脉冲波形的影响；用δ光源测定光电倍增管的响应函数；分析记录不同闪烁体的荧光衰减时间常数τS。
并要求学生（1）根据输出的波形数据，以NaI(Tl)晶体的波形为参考，设τS=250ns，由给定的公式拟合出输出回路的RC；（2）．用已知的RC将其它闪烁体的波形与给定的公式拟合，求出各个闪烁体的荧光衰减时间常数τs；（3）掌握宇宙线μ子通过闪烁体产生的光信号的形成机理。
闪烁体荧光时间特性的观测与分析
闪烁体荧光时间特性的观测与分析实验目的：1.学会正确实用数字示波器来分析闪烁计数器的输出脉冲波形。
2.学会根据记录的波形了解闪烁体的时间特性 实验原理：（见实验预习） 实验内容：1.观测闪烁体荧光时间特性对输出波形的影响，辨认快慢闪烁体。
2.观测光电倍增管输出回路的时间常数对输出脉冲波形的影响。
3.用δ光源测定光电倍增管的响应函数*（t ）。
4.分析记录不同闪烁体的荧光衰减时间常数τs 。
实验仪器和样品：1.记录单词脉冲的数字存储示波器。
2.可切换闪烁体的闪烁计数器系统，包括高压电源。
3.切伦科夫辐射体（有机玻璃），NaI （Tl ），CsI （Tl ），塑料闪烁体，氟化铈晶体（CeF3）。
实验数据：共测量了6种材料的曲线，每种测量了10次。
6种材料分别为：BGO, BaF2, NaI, CsI, 塑料和有机玻璃。
数据量太大，这里不予显示。
数据处理：对每种材料，先将每次的数据除以maximum ，进行归一，然后再取10次的平均值。
并将电压-时间图作出。
本实验，我采用了2种方案进行拟合：1）第一种方案：利用简易公式，即在RC<<τ的情况下，有近似的函数，t (t t )/0Q R U(t)e -+τ≈τ （1）进行拟合，选择的是origin7.0中的函数y = A*( 1 - exp(-k*(x-xc)) )，由此可直接拟出k 的值，进而求出衰减时间τ。
2）第二种方案：利用书中的方法，使用公式st/t/RC 0sQ R U(t)(e e )-τ-≈-τ （2）以NaI 为参考，假定τs = 250ns ，拟合RC ，再拟合其他材料的衰减时间。
在用origin7.0中拟合的并不是很好，所以作为第二种方案进行比较。
一．利用公式（1） NaI 的相关拟合：先做出电压幅值随时间的整体变化图像，取衰减部分进行拟合，以函数y = A*( 1 - exp(-k*(x-xc)) )进行拟合，得出如下图像：-0.8-0.6-0.4-0.20.00.2t/nsV/|Vm|NaI 电压时间曲线可以从数据曲线上得出k ≈0.0037，故NaI 的衰减时间约为：τ≈1/k= 270.270（ns ）。
快响应无机闪烁体CeF_3的时间特性研究
第37卷第5期原子能科学技术Vol.37,No.5 2003年9月Atomic Energy Science and T echnology Sep.2003快响应无机闪烁体CeF3的时间特性研究胡孟春1,叶文英2,周殿忠1,郭 存1(11中国工程物理研究院核物理与化学研究所,四川绵阳 621900;21中国工程物理研究院电子工程研究所,四川绵阳 621900)摘要:CeF3是一种新型的适合脉冲γ测量的快响应无机闪烁体。
本工作采用上升时间约为018ns、半高宽为115～212ns的脉冲辐射源,对CeF3与光电管构成探测器的时间响应进行了测量。
多组实验测量结果表明:CeF3的脉冲响应前沿时间小于2ns,半高宽约10ns,波形响应后沿约60ns,平均发光衰减常数为20～30ns。
关键词:CeF3;无机闪烁体;辐射探测;光电管;时间响应中图分类号:T L812;T L816 文献标识码:A 文章编号:100026931(2003)0520461203Study on Time Characteristicsof F ast Time R esponse I norganic Scintillator CeF3H U Meng2chun1,YE Wen2ying2,ZH OU Dian2zhong1,G UO Cun1(1.Institute o f Nuclear Physics and Chemistry,China Academyo f Engineering Physics,Mianyang621900,China;2.Institute o f Electronic Engineering,China Academy o f Engineering Physics,Mianyang621900,China)Abstract:The cerium fluoride(CeF3)is a kind of new fast time response inorganic scintillator.The physical characteristics of CeF3are well suitable for detection of domestic pulseγ2rays.The time re2 sponse of detector com posed by phototube with CeF3are measured by use of the pulse radiation s ource with rise time about018ns,and FWH M time1.5～212ns.Experiment results show that the rise time is less than2ns,FWH M time is about10ns,fall time is about60ns,average decay time constant is20～30ns,respectively for CeF3.K ey w ords:cerium fluoride;inorganic scintillator;radiation detection;phototube;time response收稿日期:2002208215;修回日期:2002209219基金项目:中国工程物理研究院J09专项课题资助项目(J092305)作者简介:胡孟春(1963—),男,湖南株州人,副研究员,硕士,粒子探测技术专业 可用于γ射线测量的常见无机闪烁体有NaI(T l)、CsI(Na)、CsI(T l)、CaF2(Eu)、BaF2、BG O,它们的闪烁衰减时间常数分别为230、630、1000、940、640、300ns[1,2]。
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闪烁体荧光时间特性研究
孙腊珍孙金华许咨宗
(中国科学技术大学近代物理系，合肥 230026)
闪烁计数器是一种应用非常广泛的重要粒子探测器。
它由闪烁体、荧光光子检测器（如：光电倍增管）两个基本元件组成。
γ射线或带电粒子入射到闪烁体内，在射线作用下，使得闪烁体内的原子电离、激发，在退激发过程中发射荧光。
在早期的核物理实验中，科学家曾通过显微镜用内眼直接观察射线击中在荧光板上发射的荧光，如：卢瑟福－α粒子散射实验中就使用了ZnS(Ag)，观察α粒子击中在荧光板上发射的荧光来标记射线的击中。
随着光电倍增管的研发，利用光电效应光波产生光电子，经放大成为电脉冲信号来探测荧光，记录射线击中的信息。
经过几十年的发展，由各种类型的闪烁体、光探测器件和相应的电子学组成的多种的闪烁探测器，在核物理实验、天文物理实验、核医学成像、地质探测和放射性同位素的测量等方面已广泛地应用。
闪烁探测器在近代粒子物理实验中，可以应用到粒子位置测量、飞行时间测量和能量测量等方面。
闪烁探测器的性能主要涉及闪烁体的发光时间和光传输性能、闪烁体与光探测器之间的耦合和光收集、光探测器的性能、信号放大和接收。
我们自研制了一套可切换闪烁体的闪烁计数器装置，应用于核与粒子物理专业实验教学。
学生通过此实验，只需简单的操作，就可以观测到多种闪烁体（如：NaI(Tl),BaF2,BGO,CsI(Tl), 契仑可夫辐射体（有机玻璃），塑料闪烁体，氟化铈晶体(CeF3)）的荧光时间特性对输出波形的影响，辨认快慢闪烁体；观测光电倍增管输出回路的时间常数对输出脉冲波形的影响；用δ光源测定光电倍增管的响应函数；分析记录不同闪烁体的荧光衰减时间常数τS。
并要求学生（1）根据输出的波形数据，以NaI(Tl)晶体的波形为参考，设τS=250ns，由给定的公式拟合出输出回路的RC；（2）．用已知的RC将其它闪烁体的波形与给定的公式拟合，求出各个闪烁体的荧光衰减时间常数τs；（3）掌握宇宙线μ子通过闪烁体产生的光信号的形成机理。
从2005年我们在“核与粒子物理专业基础实验”课程中开设了“闪烁体荧光时间特性研究”实验，取得了良好的教学效果。
参考文献
[1] 徐克尊，等. 粒子探测技术[M]. 上海科学技术出版社，1981：
[2] 汪晓莲，李澄，邵明，陈宏芳，粒子探测技术[M]. 中国科学技术大学出版社，2009:：232-290。