最新α、β放射性测量

一、低能β放射源的测量方法
液体闪烁测量是闪烁测量的一种方式，它与固体闪烁测量 一样，是利用闪烁材料将射线转变为荧光，再利用光电倍增管 将之转变为电脉冲，从而分析射线的数量和能量。液体闪烁测 量又不同于固体闪烁测量，放射源不是置于闪烁体之外，而是 直接置于闪烁体之中，使射线的能量直接被闪烁液吸收，并且 测量的几何条件接近4π。
本底噪声脉冲，在两个光电倍增管之间时间上并不相关， 因此记录到的数量将大大减少，而符合收集到的荧光脉 冲将被记录。光电转换效率会有所降低，通过在制冷单 元中冷却，从而减少光阴极的热电子发射，可以进一步 降低光电倍增管本底。
二、4π计数法
4π计数法：把放射源置于探测器内部,使 得控测器对源所张的立体角接近4π,减少 了散射、吸收及几何位置等因素的影响 。 因此用4π计数法,其测量结果的误差比规 定立体角法小
4π计数器由两个半球组成， 每个半球都有自己的阳极收 集连接线。两个半球合在一 起，把沉积在塑料薄膜上的 放射源物质安置其中。通常 用连续气流系统充入适当的 混合气体。虽然这样的计数 器原则上可工作在G-M区， 但更常用做正比计数管；由 于正比计数管的“死时间” 短，因而可以得到高得多的 计数率，如有必要还可用于 脉冲的甄别。
不过，用做比较测量时，系统必须对给定放射 性核素的特定活度源的响应进行刻度，即计数 效率的确定，又称淬灭校正。
四、双管符合法
光电倍增管的输出信号正比于液体闪烁体中沉积的辐 射能。当液闪计数系统用做发射低能β核素的分析时 ，希望减少来自光电倍增管光阴极热电子发射产生的 “噪声”输出脉冲，以便观察到与β能谱中尽量可能低的 能量响应的脉冲。通过使用两个光电倍增管收集来自 闪烁体的荧光光子，并采用电子线路只记录那些在短 的时间间隔中相符合的光电倍增管输出脉冲的办法， 可达到降低光电倍增管本底噪声的目的。
α、β放射性测量
一、规定立体角法
测量β放射源活度的最简单方法是安装一个“规 定立体角”的实验装置。该装置可采用端窗式 G-M计数管，它对大多数β放射源的效率接近 100%。这种计数系统的计数率由下式给出
Nβ
AΩ 4π
其中A为放射源的活度，Ω为放射源对探测器 所张的立体角。
原理:通过测量放射源在任何一定方位一定立体角内 的放射源活度,来推算放射源总活度
三、淬灭及其校正
淬灭：就是一种或几种过程使闪烁脉冲幅度变小
造成淬灭的原因： a.射线在使闪烁溶液溶剂分子激发之前就失去能
量 b.温度变化引起闪烁体发光衰减时间变化。 c.颜色淬灭 d.由于温度或其它因素的变化，使测量杯表面沾
有尘污或蒸汽冷凝，也会使光的传递受到影响 。
液闪计数器本质上是4π探测器，但是其效率很 少超过90%。液闪计数器可以与γ探测器一起 利用上一节所述的符合计数法进行直接测量， 但更常用高效探测器进行活度的比较测量。
式中 与 分别为两个γ道的计数率， 为符合道的计数率。 应当指出，上述结果与两个探测器的效率无关，因而也就意味 着与两个探测器对放射源所张的立体角无关。
第五节、低能β放射源的活度测量
使用4πβ计数法测β源的活度时，β粒子的探测效率受 到计数管死角及源自吸收、膜吸收的影响。对低能β 射线，这种影响尤其严重。而符合法虽然可避开源探 测效率问题，却受到衰变方式的限制——它必须是βγ级联衰变的核素。因此，对一些低能纯β放射性核素 的活度测量必须寻求新的方法。一种办法是将β放射 性核素以气态形式充入计数管中，这样在使立体角达 到4π的同时，也免除了源自吸收、反散射等的影响， 这就是所谓的内充气法。另一种办法是采用液体闪烁 法，这是本章要介绍的。
令 N β与N γ分别代表β道与γ道的计数率（假定计数是
被Biblioteka Baidu正过的）
那么
式中A为放射源的活度， 与 分别为4πβ计数器与γ 计数器的效率（ 中包括了与立体角Ω相关的几何效 率）。
每单位时间的符合事件数由下式给出 综合以上方程，得
顺便提一下， 经β衰变后产生级联的双γ光子辐射，符合法 （此处用来检测2个γ光子的符合）给出的结果为
缺点： ①有效立体角不能总是以很高的精确度进行测定； ②在能谱最低端的β粒子常常有被计数管窗吸收的 可能性，因此将不可避免地发生一些误差。 ③如果某些母核经β衰变到达子核的激发态，就会 有γ射线的放出，这种γ射线通常会对观察到的总计数 率作出贡献，由于G-M计数器对γ射线的效率一般很 低，约为1%，所以这种影响是小的。 ④如果发生内转换，则内转换电子将会以很高的效 率被计数，并产生很大的误差，因此这种方法只有在 确知所研究的核素不发生内转换的情况下方可采用。
三、符合法
符合法是将不同探测器记录到的两个或两个 以上相关的核事件,利用电子仪器形成一个脉 冲计数的方法。 符合法的好处是避开了4π计数法中,源自吸收 校正的困难,因此测量准确度得到进一步提高。 对于衰变时伴有级联辐射的β放射源,最好采用 符合法测量放射源的活度。
上述的4π计数法是以假定计数效率是100%为基础的。 但是如果每个β粒子都伴随一个相关的γ光子，则可以 不依赖此假设。让我们来分析同时在β道与γ道产生计 数的概率。这些事件可被适当的符合线路探测，所得 计数率公式如下
选择合适的液体闪烁剂，优良的光电倍增管，采 取双管符合技术，好的制样技术等都很重要。
在液体闪烁计数中放射性 样品与一种或几种有机荧 光体一起溶于有机溶剂中 。常用的溶剂有甲苯、二 甲苯、二氧己环以及其他 的芳香烃或乙醚。液体闪 烁体借助溶剂分子的电离 与激发吸收辐射能。所吸 收的能量接着有效地传递 至有机荧光分子（其浓度 通常在0.5%到1%之间）。 之后该能量的一部分通过 荧光分子的退激转变为光 。
液体闪烁计数法主要用于α与β放射性核素的探测与分析， 尤其适合低能β发射体（如 和 ）的相对测量。它也用于 电子俘获衰变后继发X射线与俄歇电子的放射性核素的相对活 度的测量。
二、液体闪烁计数
原理：闪烁体吸收射线能量→原子、分子电离激 发→受激原子、分子退激发射荧光光子→光子在光电 倍增管的光阴极激出光电子 →光电子经倍增产生电 子流 →电子流在阳极负载上产生电信号→ 电信号由 电子仪器记录分析