闪烁探测器 练习题
42闪烁探测器
全能峰
射线能量较小时，主要是光电效应贡献；随着 射线能量增大，电子对效应贡献逐步增大。 光电效应：光电子能量 外层电子跃迁到K层，多余的结合能以X射线或俄歇电子形式辐射。因X射线能量很低，光电吸收截面很大，几乎被探测器完全吸收，能量迭加到Ee上，构成全能峰，总能量为 电子对效应：正负电子能量总和为 正电子在探测器内损失能量湮灭生成2个能量为mec2的射线，它们可能1个或2个被探测器光电吸收，也可能发生康普顿效应。若2个射线都被吸收，其能量迭加到Epair上构成全能峰，总能量为 康普顿效应：一次或多次散射的射线被探测器光电吸收，由于各次作用时间间隔比闪烁光的产生和衰减时间小很多它们所产生的闪烁光迭加贡献在全能峰。 全能峰对应的能量精确等于射线能量，所以用全能峰测量射线能量。选用大尺寸高Z探测器将显著增大全能峰减小康普顿连续谱。
逃逸峰
由于次级效应产生的电子、X射线和湮灭光子跑出探测器造成的。 次级电子逃逸：三种效应产生的次级电子在跑出探测器前可能损失掉一部分能量，产生的脉冲是连续分布的，能量从0－E，导致全能峰减少，连续分布增加，并使全能峰不对称。 湮灭光子逃逸：电子对效应中正电子湮灭产生2个光子，若1个光子逃出探测器，谱仪记录的能量比全能峰能量少511KeV，称作 单逃逸峰，相应的能量 若2个光子逃出探测器，则 称作双逃逸峰。 X射线逃逸：光电效应产生的X射线逃出探测器，被记录的光电子能量为 如NaI(Tl)测量137Cs的662KeV的射线能谱。因NaI(Tl)计数器的能量分辨率不够，分辨不开662KeV和(662－28=)634 KeV ，使全能峰不对称，低端下降慢，高端下降陡一些。而气体探测器可清楚分辨入射低能X射线和它的逃逸峰。
六、闪烁体的辐照效应
闪烁体
NaI(Tl)
CsI(Tl)
(完整word版)核辐射探测学习题参考答案(修改)
第一章射线与物质的相互作用1.不同射线在同一物质中的射程问题如果已知质子在某一物质中的射程和能量关系曲线，能否从这一曲线求得d （氘核）与t （氚核）在同一物质中的射程值？如能够，请说明如何计算？解：P12”利用Bethe 公式，也可以推算不同带点例子在某一种吸收材料的射程。
”根据公式：)()(22v R M M v R b abb a a ZZ =，可求出。
步骤：1先求其初速度。
2查出速度相同的粒子在同一材料的射程。
3带入公式。
2：阻止时间计算：请估算4MeV α粒子在硅中的阻止时间。
已知4MeV α粒子的射程为17.8μm 。
解：解：由题意得 4MeV α粒子在硅中的射程为17.8um 由T ≌1.2×107-REMa，Ma=4得 T ≌1.2×107-×17.8×106-×44()s ＝2.136×1012-()s3：能量损失率计算课本3题，第一小问错误，应该改为“电离损失率之比”。
更具公式1.12-重带点粒子电离能量损失率精确表达式。
及公式1.12-电子由于电离和激发引起的电离能量损失率公式。
代参数入求解。
第二小问：快电子的电离能量损失率与辐射能量损失率计算：()20822.34700700()rad iondE E Z dx dEdx*⨯≅=≈4光电子能量：光电子能量：（带入B K ） 康普顿反冲电子能量：200.511m c Mev =ie hv E ε-=220200(1cos ) 2.04(1cos 20) 4.16160.060.3947(1cos )0.511 2.04(1cos 20)0.511 2.040.06Er Ee Mev m c Er θθ--⨯====+-+-+⨯5:Y 射线束的吸收解：由题意可得线性吸收系数10.6cm μ-=，311.2/pb g cm ρ=12220.6 5.3610/11.2/m pb cm cm g g cm μμρ--∴===⨯质量吸收系数 由r N μσ=*可得吸收截面：12322230.6 1.84103.2810/r cm cm N cmμσ--===⨯⨯ 其中N 为吸收物质单位体积中的原子数2233.2810/N cm =⨯ 0()t I t I e μ-=要求射到容器外时强度减弱99.9% 0()0.1%0.001t I t e I μ-∴=∴=即t=5In10 =11.513cm6：已知)1()(tι--=e A t f t 是自变量。
LaBr_3：Ce(5%)闪烁探测器的MC研究
晶体对 中高能 量 射线 的探测效率较高 ， 而在较低能量时探测效率低 于 Ｎ ＩＴ ） ａ（ １ 晶体。
关键词 ：ａ ｒ： ｅ ５ ） ＬＢ Ｃ （ ％ 闪烁探测 器 ； 蒙特卡罗方法 ； 能量分辨率 ； 晶体尺寸 ； 峰总 比 中图分类 号 ： Ｔ １ ．１ Ｌ８ ２ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ： ０ ５ －９ ４ ２ １ ）９１ １ －５ ２ ８０ ３ （ ００ ０ —２ ５０
Ｍ Ｖ ， 系数 没有 单 位 。 舢 取 决 于 探 测 器 ｅ ｃ 性能， 通过对实验测 到的 ， 进行拟合 ， 删 拟合 需要 入射 能量 的 ＾ 线 及 相 对 应 实 验测 到 的 ｙ射
要 利用蒙特卡 罗方法 探 索研 究 ＬＢ３Ｃ （ ％ ） ａ ｒ：ｅ ５
探测器 在 ＾能谱应 用 方 面 的 性 能 ， ｙ 通过 模 拟 程
四 十年 代 以来 ， 随着 光 电倍 增 管 等微 光 探 测 器件 与 技 术 的进 步 ， 烁探 测 器 得 到 了迅 速 闪 的 发展 与广 泛 的应 用 ， 常被 用 于 核 物理 和 高 通 能物理 、 医学 、 射 、 损检 测 、 衍 无 国家 安全 及地 质 勘探 等领域 。 理 论上应 用 于这 些 方面 的闪烁 晶体应 该具 有高 的闪烁 和探测 效 率 ， 的时 间 、 间 和能 量 好 空
收稿 日期 ：０００ —１ ２ １－１１ 基金项 目 ： 教育部科学 技术 研究 重 点项 目（０ ０ ７ ２８６ ） 资助 ； 江西省青年科学 家 （ 冈之 星 ） 井 培养对象 计划
资助 。
NaITl闪烁探测器性能随温度变化实验
个 对 应 能 量 分 辨 率 分 别 在 ±4.3% 范 围 内 随 温 度 变 化 保 持 一 致 。 可 看 出 利 用 γ源 作 为 稳 峰 源 是 可 行 的 。
关 键 词 ： NaI(Tl)闪 烁 探 测 器 ； 温 度 变 化 ； 峰 位 道 址 ； 稳 谱
中 图 分 类 号 ：TL364 .4
NaI(Tl)闪烁探测器性能随温度变化实验
常元智，屈国普*，赵 越，汪 伦，张文利
(南华大学 核科学技术学院，湖南 衡阳 421001)
摘 要：采用高低温试验方法探究了温度变化对 NaI(Tl)闪烁探测器性能及能谱测量的影响，观
察能谱并以常温25 °C为基准，计算137Cs的0.662 MeV、60Co源1.173 MeV,1.332 MeV特征峰位道址、γ
文 献 标 志 码 ：A
doi：10.11805/TKYDA201905.0910
Experimental research on performance of NaI(Tl) scintillation detector with temperature change
CHANG Yuanzhi，QU Guopu*，ZHAO Yue，WANG Lun，ZHANG Wenli
射线全能峰计数率、能量分辨率在25 °C下相对变化值。结果为：137Cs的0.662 MeV、60Co源1.173 MeV,
1.332 MeV特 征 峰 位 道 址 在 0 °C~20 °C范 围 内 基本保持 一致，在 20 °C~45 °C范围 内 随 温 度 升 高 逐 渐
降低；0.662 MeV和1.173 MeV全能峰计数率随温度变化分别在±5.19%和 ±4.48%范围内保持一致；3
γ射线连续液位仪中BGO闪烁体探测器设计
维普资讯
为 ２ １ ０ ， 电极之 间电压分布 比均为 １： ． ×１。各
１ 。
头工作电流小于 ３ｏＡ， ｏ ￣ 由于探 头体 积限制 ，
高压电源部分采用 Ｐ ＷＭ 芯片 Ｓ ３ ２ 构成开 Ｇ ５５ 关电源 ， 其变换电路属典型的推挽电路嗍 ， 电路
测得脉冲如图 ４ 所示 。
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冲宽度调制器 。在本电路 中，７０ Ｆ １ 将脉 冲成形
为测试信号处理 电路的工作 ， 使用脉冲发
２ ９ ６
维普资讯
发现元器件的温漂对信号处理电 生器模 拟光 电倍增管脉冲信号输入 ， 用示波器 温度 测试 中， 测试以上 电路中 ａ ｂ ｃｄ等 ４ 、 、、 点的脉 冲参数 ， 路的正常工作影响较大， 应选择 温漂较小的元
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的影响。 矩形波再次被放大电路放大后通过互补对
成形成为矩形波 信号 ， 电压 比较器 Ｆ １ ７０是信 一定的比较电压 （０ Ｖ） 以降低噪声 对计数 ５ｍ 可
ｍ ）低热飘移 等特点 ， ｖ， 主要 应用于脉 度为 ８ Ｖ左
鉴别 ， 高速 Ａ Ｄ转换器 中的电压 比较器以及脉 右的矩形波信号。 ／
Ｏ Ｓ ｔ ａｔ ｒｓ ｌｚｒ ｏ ｕｄｌ ｅ ｍｅｓｒｍｅ ｔ ｔｅｔｓ ｒｓｌ ｏ ｍｅｅ ｃｒ ｉ ｕｔｓａ ｏ西 卜 Ｕ ａ ｃｓ ｃｙｔ ｌ ｅ ｒ ｉ ｖｌ ａｕｅ ｎ 。 ｈ ｔ ｅｕｔ ｆ ｏ ｌ ｔｉ ｃ ｃ ｌ 、 ｍｅ ｌ ａｉ ｆ ｆ ｌ ｅ ｅ ｓ ｅ ｃ ｒｉ ｉ ｓ
闪烁体探测器原理
闪烁体探测器原理闪烁体探测器是一种常用于粒子物理实验和核物理实验中的探测器，它可以用来探测高能粒子的能量和种类。
闪烁体探测器的原理是利用闪烁体材料对入射粒子产生的闪烁光进行探测和测量，通过测量闪烁光的强度和时间分布来获取粒子的信息。
闪烁体探测器通常由闪烁体材料、光电倍增管和信号处理系统组成。
闪烁体材料是闪烁体探测器的核心部分，它能够将入射粒子的能量转化为可测量的光信号。
常用的闪烁体材料包括塑料闪烁体、无机晶体闪烁体等。
当高能粒子穿过闪烁体材料时，会与闪烁体原子发生相互作用，使得原子激发态跃迁到基态的过程中释放出光子，形成闪烁光。
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可观测的电荷脉冲信号。
当闪烁光进入光电倍增管时，会引起光电效应，使得光电倍增管产生电子，并经过倍增过程放大电子数目，最终输出一个与入射粒子能量成正比的电荷脉冲信号。
信号处理系统是用来接收、处理和分析光电倍增管输出的电荷脉冲信号的装置，它能够将电荷脉冲信号转化为能够被计算机或其他数据采集设备读取和分析的数字信号。
信号处理系统通常包括放大器、快门、多道分析器等部分，通过这些部分对电荷脉冲信号进行放大、选择、测量等处理，最终得到入射粒子的能谱和能量信息。
闪烁体探测器的工作原理可以用一个简单的模型来描述，当高能粒子穿过闪烁体材料时，会与闪烁体原子发生相互作用，使得原子激发态跃迁到基态的过程中释放出光子，形成闪烁光。
闪烁光被光电倍增管接收并放大，最终转化为电荷脉冲信号。
信号处理系统对电荷脉冲信号进行处理，得到入射粒子的能谱和能量信息。
总的来说，闪烁体探测器利用闪烁体材料对入射粒子产生的闪烁光进行探测和测量，通过测量闪烁光的强度和时间分布来获取粒子的信息。
它在粒子物理实验和核物理实验中起着重要的作用，是一种常用的粒子探测器。
塑料闪烁体探测器性能比较
塑料闪烁体探测器性能比较
王相星;吴代银;卢凌鹏
【期刊名称】《核电子学与探测技术》
【年(卷),期】2022(42)1
【摘要】采用MC模拟了对溶剂BC408、PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)、PS(聚苯乙烯)、乙烯基甲苯、LiME(甲基丙烯酸锂)共5种材质的塑料闪烁体在不同射线能量下的性能参数测试,并将实验数据进行对比,进而选出光产额与探测效率较高的产品.实验结果表明:BC408塑料闪烁体在能量区间为0~0.662 MeV的射线照射下的光产额与探测效率皆比其他4种材质更为稳定,适用性更强.此次试验结果可为使用选取探测器提供参考.
【总页数】5页(P141-145)
【作者】王相星;吴代银;卢凌鹏
【作者单位】成都理工大学工程技术学院;核工业西南物理研究院
【正文语种】中文
【中图分类】TL812
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闪烁探测器的组成
闪烁探测器的组成
闪烁探测器是利用辐射在某些物质中产生的闪光来探测电离辐射的探测器。
闪烁探测器主要由以下几部分组成：
1. 闪烁体：闪烁体是闪烁探测器的核心部分，当闪烁体受到射线照射时，闪烁体会吸收射线能量并发出荧光。
荧光光子被收集到光电倍增管的光阴极上，通过光电效应打出光电子。
2. 光导和反射体：光导和反射体的作用是将荧光均匀地引导到光电倍增管的光阴极上，以提高探测效率。
光导一般由高折射率的玻璃制成，而反射体则用来将散射的荧光反射到光阴极上。
3. 光电倍增管：光电倍增管是闪烁探测器的另一个重要组成部分，它的作用是将光电子倍增并输出到后续电路中，以便进行信号处理和测量。
4. 前置放大器：前置放大器的作用是将光电倍增管输出的信号放大，以便进行后续的信号处理和测量。
5. 磁屏蔽和暗盒：磁屏蔽和暗盒的作用是减少外部磁场和光照对探测器的影响，从而提高探测器的测量精度和稳定性。
综上所述，闪烁探测器由闪烁体、光导和反射体、光电
倍增管、前置放大器和磁屏蔽及暗盒等组成。
这些组成部分协同工作，实现了对电离辐射的高效、高精度和高灵敏度探测。
如需了解更多信息，建议查阅相关文献或咨询专业人士。
CsI(Tl)闪烁体探测器能量分辨率的研究
CsI(Tl)闪烁体探测器能量分辨率的研究楼建玲;许金艳;黄学骏【摘要】为提高高年级学生的实验动手能力和创新能力,激发他们对实验的兴趣和热情,我们开设了研究型的教学实验:CsI (Tl)闪烁体探测器能量分辨率的研究.该实验需要学生自己包装制作CsI(Tl)探头,自己动手搭建测试平台并测量CsI(Tl)探头的能量分辨率.整个实验最大限度地发挥了学生对实验的参与度及动手实验的机会.经过2013-2015年3年的教学实践表明,该实验是一个适合高年级本科生的研究型实验.【期刊名称】《大学物理》【年(卷),期】2017(036)010【总页数】5页(P33-37)【关键词】CsI(Tl)闪烁体;能量分辨率;包装材料;耦合材料【作者】楼建玲;许金艳;黄学骏【作者单位】北京大学物理学院核物理与核技术国家重点实验室,北京 100871;北京大学物理学院核物理与核技术国家重点实验室,北京 100871;北京大学物理学院核物理与核技术国家重点实验室,北京 100871【正文语种】中文【中图分类】O572.21+2过去，受到实验条件的限制，核物理实验教学内容主要以验证型的实验为主.随着学生实验技能的提高，高年级学生已不仅仅满足于验证型的教学实验内容，一些研究型，与将来科研紧密相关的实验更能激发他们对实验的兴趣和热情，能更好地培养他们的实验技能.因此我们把增加这方面的教学内容作为我们核物理实验教学改革的一个重要切入点.闪烁体探测器是辐射粒子测量的一种重要仪器，根据其化学成分可以分为有机闪烁体和无机闪烁体.无机闪烁晶体具有密度高，体积小，物化性能和闪烁性能优良等特点，因此在闪烁体探测器中占据了重要的地位.目前比较常见的无机闪烁晶体包括NaI(Tl) ，CsI (Na)，CsI(Tl)等.CsI 系列晶体密度较大，含有高原子序数的元素，有较强的γ射线阻止本领，是核物理与核技术探测中常用的一种探测器.较NaI(Tl) 而言，CsI(Tl)抗温度冲击和抗机械冲击的能力要强得多，且不易潮解，更适于学生自己制备探测器的实验[1,2].能量分辨率是表征核辐射探测器性能好坏的一个重要指标.我们设计开发了一个题为“CsI(Tl)闪烁体探测器能量分辨率研究”的研究型实验，将仔细研究各个因素的影响.能量分辨率主要取决于一定能量的辐射所产生的脉冲幅度分布的展宽程度，其定义为其中，ΔV 代表某全能峰的半高宽；V 代表全能峰的峰位.R 越小，分辨能力越强.能量分辨率与射线的能量相关，就本实验来说，我们针对于137Cs源的0.662 MeV的γ来说的.典型的测试电路图如图1所示.当核辐射进入闪烁体时，闪烁体的原子或分子受激而产生荧光后向四周发射.为有效地收集这些光，除留一收集窗外，在闪烁体周围都包装上反射材料，以期射向四面八方的光线最终都能从窗口射向光电转换设备的光敏层上并打出光电子.这些光电子可直接或经过倍增后，由输出级收集而形成电脉冲.电脉冲被前置放大器放大，线性放大器滤波成型放大后，由多道记录下来.给晶体包装反射材料的目的是：汇聚荧光光子到收集窗口，减少散射透射到闪烁体外的光子数目.因此，不同反射系数的包装材料和不同的包装方式会极大地影响CsI(Tl)闪烁体的能量分辨率.反射材料分为镜面反射(铝膜)和漫反射(teflon膜、TYVEK纸、A4纸)两种.实验结果表明：1) 用漫反射材料包装时，晶体的能量分辨率好[3]；2) 在一定范围内，包装反射材料的层数越多，包装得越平整，包裹的密封性越好，透射到闪烁体外边的光越少，汇聚到光电转换设备的荧光光子越多，晶体的能量分辨率越好.因此，本实验选择了漫反射的包装材料.闪烁体的收集窗口和光电倍增管的光阴极表面相连.由于两个物件都有一定的硬度和形状，所以直接相连时就不可避免地会存在空气层.空气的折射率比闪烁体的折射率低，因此部分从闪烁体射出的光子到达空气层界面时，会发生全反射，导致光电转换设备接收到的光子的减小而影响能量分辨率.所以，通常情况下会在闪烁体和光电转换设备之间增加一层耦合剂，如硅油、国产硅脂、进口硅脂、硅胶垫等.实验结果表明：1) 硅油、国产硅脂、进口硅脂等耦合剂的耦合效果差别不大，但是明显地好于硅胶垫；2) 耦合剂需要涂抹均匀，防止气泡的产生，否则会严重影响能量分辨率；3) 硅脂成胶状，稳定性较好，而硅油成液体状、黏度小、稳定性差，容易从耦合界面处流走，长期稳定性较硅脂、硅胶垫差[4].因此本实验中，耦合剂采用国产硅脂和进口硅脂.为提高信噪比，线性放大器通常会采用一次微分和三次到四次积分的滤波成形电路，使输出的波形接近高斯型.不同的成形时间，会导致线性放大器的输出信号的形状也不相同，从而影响输出信号的稳定性，进而影响能量分辨率.实验结果表明：1)采用北京核仪器厂生产的线性放大器BH1218，积分最大，微分最小时，分辨最好；2) 采用ortec公司生产的572A，成形时间选为3 μs时，分辨最好.总之，实验中用到的各个仪器插件以及实验环境都会对能量分辨率产生影响.除了上述提及的因素外，其他的影响因素有：闪烁体本身的性能(Tl的掺杂量及均匀度等)，光电倍增管的性能(如增益等)，统计误差，及多道测量系统的性能等.本文中，对这些因素的影响不做过多的讨论.包装材料：tyvek 1056D 纸，teflon膜，黑胶带，透明胶带，铝膜等.耦合材料：硅油，国产硅脂，进口硅脂，硅胶垫等.辅助工具：剪刀，尺子，刀子，笔，透明胶布，黑色避光胶带.CsI晶体若干(一人一块)：圆柱形，底面半径为1.00 cm，高度为2.00 cm，3.00 cm，4.00 cm.光电倍增管及套筒(一人一套)：北京核仪器厂 GDB20，配备避光套筒.电子学设备(2～3人一组，一组一套)： NIM机箱FH1001A，多道采集卡及电脑DV4096C ，线性放大器BH1218或者ORTEC 572A，示波器泰克 TDS2012C.放射源(一组一个)：1 μCi的137Cs源.1) 学生分组，2～3人一组，领取实验材料，包括光电倍增管，闪烁体，包装材料，辅助工具等.本实验室内准备了15个单独的探头(图2(a)中，显示了部分)，5套单独的测试系统(图2(b))，所以每次实验最多能容纳15个人.2) 闪烁体探测器的制备.每个学生用指定的包装材料包装裸的CsI(Tl) 晶体制备探测器，如图2左下图的照片所示.包装方式为，靠近闪烁体先包装两层以上的反射材料，然后再包装上避光的黑胶带.包装材料分为光面和毛面，记录下靠近闪烁体的包装材料是光面还是毛面,以及包装的层数.包装材料与闪烁体之间要贴合紧密，越紧实越好；包装材料和闪烁体之间不要留下空隙，避免漏掉荧光信号.从闪烁体的出射窗口看过去，需要看到包装材料与闪烁体之间无缝隙，至少不要看到外面的黑色胶带.CsI中掺杂的Tl有毒，需要带手套操作，实验完毕后洗手.3) 用指定的耦合材料把包装好的探头耦合到现有的光电倍增管上.耦合是多研磨几次，挤出闪烁体与光电倍增管之间的空气层，最后感觉像粘到PMT上一样.耦合剂不用过多，绿豆粒大小的一滴就够了，多了不容易安装到PMT上.固定闪烁体到光电倍增管上的时候，同组同学之间注意相互协作，不要把闪烁体摔倒地上.4) 用现有的套筒固定闪烁体.5) 选取需要的电子学插件后插到NIM机箱上，按照实验装置图连线.6) 打开NIM机箱.在探头上固定137Cs放射源.7) 按照光电倍增管的使用说明书，给光电倍增管加高压.8) 用示波器观察从光电倍增管，线性放大器出来的信号，记录每个信号的特点，包括信号的正、负，上升时间，下降时间等.9) 打开多道，记录137Cs源的全能谱.调节放大器的参数，使662 keV的γ的峰道址在470道左右，记录5 min后，分析 662 keV 的γ的全能峰的能量分辨率.10) 重复耦合两次，使662 keV 的γ的全能峰的能量分辨率达到最好.如果重复耦合几次不能提高分辨率到18%以内，需要找老师讨论是否需要重新包装.11) 集中讨论，讨论对比每个人的实验结果及课后题.12) 拆探测器，归还探测器和插件，打扫卫生.图2(c)、(d)给出了学生上课时的场景，有人正在包装闪烁探头，有人在把探头耦合到光电倍增管上，还有人已经搭建好了测试电路，在做能量分辨率的测试.图3显示了学生自制CsI(Tl)探测器测量得到的典型的137Cs的能谱图，图中0.184 MeV的反散射峰和康普顿平台清晰可见，0.662 MeV的全能峰的半高宽分辨约为11.1%表1选取了2013年、2014年、2015年3年期间的27个不同同学的实验条件及分辨率结果.同一行中的3个同学，用的是同一个光电倍增管(PMT)，同一CsI闪烁体，和同样的包装材料和耦合材料.从表1可以看出，测试分辨率差别比较大，最好的可以达到11.1%，最差的会达到20.0%.科研上，Jean Peyré 等人[5]测试了不同形状的CsI(Tl)晶体，在不同的包装方式下，利用不同型号的光电倍增管和雪崩型硅光电二极管(APD)构成探头后，对662 keV的γ射线的能量分辨率.测试结果表明，尺寸和我们类似的CsI(Tl)晶体加光电倍增管xp1912的能量分辨率约为9～10%.xp1912的性能参数类似于我们用的GDB20，所以11.1%的分辨值已经接近科研测试的最佳结果.同一行的3个同学的结果差别要小很多.同一列的同学之间的差别，主要来源于光电倍增管和CsI(Tl)闪烁体的性能差别，以及主放的参数调节差别，本文中对此不做过多研究.经过对比分析发现，分辨率较好的同学在以下几方面做的较好：闪烁体的包装比较工整，基本能够做到闪烁体和包装材料紧密贴合，黑胶带避光无死角；耦合研磨的次数较多，几乎无空气泡存在；线性放大器的参数调节正确，高压合理.分辨较差的同学基本上都是包装没有处理好，耦合时存在气泡.个别同学是光电倍增管输出信号的基线晃动比较严重，可能的原因为：高压电源或者NIM机箱的电源不稳定；光电倍增管的基座没有插好.另外，通过对比(控制变量)，还可以得到如下的结论：1) 晶体的长短对分辨率的影响很小，但对计数率的影响很大，晶体越短，达到同样的计数需要的时间越长；2) Tyvek 纸的毛面和光面的包装效果差别不大，光面和毛面都是漫反射，只是颗粒度略有不同；3) 进口硅脂和国产硅脂的效果基本一样，只要保证安装时，没有气泡，都可以达到很好的分辨值.闪烁体的能量分辨率与荧光信号的产生及传输、生成电压信号的幅度及稳定性等密切相关，所以以上的实验现象及结果可以从这些方面来解释.闪烁体的计数率和“γ源的活度，γ源与闪烁体的作用概率”相关，闪烁体越长，作用概率越大，计数率就会越高.对一确定的闪烁体，如果其包装材料选择合适，会降低光在闪烁体中的传播次数，减少荧光信号的衰减损失；正确地包装手法还可以防止辐射产生的荧光信号从侧面漏掉，从而提高闪烁体汇集到输出面的荧光光子数目.Tyvek纸的毛面和光面对荧光信号都属于漫反射，只要包装合适，保证荧光信号不从侧面漏掉，对于几个cm长的CsI晶体，荧光信号都能汇集到输出面上，因此效果基本一致.当耦合材料(闪烁体输出面与光电倍增管光阴极之间的)与闪烁体的折射系数接近，并且当耦合材料涂抹均匀，几乎没有气泡的时候，荧光信号几乎不会发生全反射，这样就可以提高光从闪烁体到光电倍增管光阴极的传输效率，从而增大光电倍增管产生的电压信号的幅度，进而改善闪烁体的能量分辨率.进口硅脂和国产硅脂的折射系数几乎一致，因此效果基本一样.实验结果表明，当其他条件不变时，主放大器输出信号的形状越接近高斯形状，得到探测器的能量分辨率越好，因此需要调节线性放大器的参数(主要是积分和微分时间，或者成形时间)，使其输出的信号接近高斯形状，以便得到较好的能量分辨率.该实验前，由老师准备裸闪烁体，与闪烁体配套的光电倍增管，闪烁体的包装材料和耦合材料，空的NIM机箱以及一批供学生选择的NIM插件；学生自己动手包装制作CsI(Tl)探头，自己动手搭建测试平台并最终测量得到自己制作的探测器的能量分辨率.最后，所有同学的结果放到一起，共同讨论，分析得到影响CsI(Tl)闪烁体谱仪能量分辨率的关键因素，关键步骤，找到提高其性能的方法.整个实验最大限度地发挥了学生对实验的参与度及动手实验的机会.基于上课时间的限制，分辨率的好坏不作为实验成绩评定的唯一标准.我们会把是否预习，电子学插件的参数调节是否正确，测试电路图搭建的是否正确，示波器是否会用，能否能调出正确信号并正确记录信号的特点，课后题答得是否正确，实验报告中对结果的对比分析是否到位等综合评价.总之，实验是一门动手的科学，评价中会考虑实验操作.“CsI(Tl)的能量分辨率研究”实验需要学生自己包装制作探头，自己搭建测试电路，最大限度地发挥了学生对实验的参与度，有利于提高学生的实验动手能力.经过2013—2015年3年的教学实践表明，在现有的实验条件下，学生的包装手法和耦合手法对CsI(Tl)的分辨率的影响最大.通过做该实验，可以使学生更加深入直观地理解核探测器的构造及探测原理.该实验还需要对测量结果做对比讨论，所以适合做为研究型实验给物理专业高年级本科生开设.【相关文献】[1] 王婧，陈伯显，庄人遴.无机闪烁探测器综述[J].核电子学与探测技术，2006,26(6)，1039.[2] Abashian A, et al.The Belle detector[J]. Nucl Instrum Methods A, 2002, 479 :117-123.[3] MA Li-Ying(马立英)， HUA Hui(华辉)， LU Fei(卢飞)，et al.A CsI(Tl) detector array used in the experiment of the proton-rich nucleus 17Ne*[J].Chinese Physics C,2009,33(supp1): 176-178.[4] 楼建玲，李智焕,等.β缓发中子探测阵列的性能优化及测试[J].高能物理与核物理，2006，30(supp2)，205-207.[5] Jean Pey ré. Measurements of some Crystals with PMT andAPD[EB/OL].http://ipnwww.in2p3.fr/～detect/publications/EXL_R3B_2006_10_Milano_JPe.pdf。
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。
41闪烁探测器
发射光谱与吸收光谱
由于 电子跃迁时，一部分能量以热运动形式带走，因此发射光子能量总是小于吸收光子能量，造成吸收光谱和发射光谱间的位移，从而减少了光的自吸收。 为了进一步改善光的传输，在有机闪烁体中加第二溶质－波长位移剂。其作用是吸收荧光后再发射波长较长的光，等于将发射光谱向长波方向移动。 也可更好地与光探测器的灵敏波长匹配。
Bicron公司生产的塑料闪体
Eljen Technology EJ200 高能科迪
有机闪烁体的优缺点及应用
发光效率低，输出脉冲幅度小，能量分辨率差。主要用于强度、计数和时间测量。在高能物理实验中，体积大、费用低、响应快成为主要考虑因素，选有机塑料闪烁体作触发计数器和取样式全吸收探测器。 发光时间短，10-8~10-9 s。配合快时间光电倍增管用于时间测量和快符合实验。 密度小，有效原子序数低，对射线探测效率低。但因价格便宜，时间性能好，在射线探测中也常使用。 含有大量的H原子，可以记录快中子。 塑料闪烁体可以测量、X、和快中子以及高能粒子，特别是经常用于快时间、高强度、快符合、反符合和高能物理实验中。
二、工作原理（3）
输出：形成的电压脉冲经射极跟随器或前置放大器输出，被一套电子学仪器放大、分析和记录。 输出脉冲与入射粒子能量成正比。 选择光产额大的晶体，提高光阴极光电转换效率，电子传输系数q和光电倍增管的放大倍数M，都可以使输出脉冲幅度增大。
闪烁探测器由闪烁体、光探测器件和相应的电子 学组成。其性能涉及： 闪烁体的性能：发光波长、发光时间和光传输性能 闪烁体的材料、比重和价格 闪烁体与光探测之间的光耦合、光收集 光探测器件的性能和价格 信号放大和接收
无机闪烁体的发光机制：固体能带论
晶格上的电子具有分离的能量带，价带和导带，之间为禁带。 纯晶体中，电子的激发可使处在价带的电子激发到导带，而具有短寿命的导带能级的电子将发射一个光子退激到价带。发光快，能量高（紫外区），但发光弱。
核辐射测量原理-作业答题要点.doc配套清华大学,复旦大学,北京大学合编的原子核物理实验方法
第一章 辐射源1、谈谈你所感兴趣的一种辐射源。
答题要点（略）。
第二章 射线与物质的相互作用8、10MeV 的氘核与10MeV 的电子穿过铅时，它们的辐射损失率之比是多少？20MeV 的电子穿过铅时，辐射损失和电离损失之比是多少？解：已知辐射能量损失率理论表达式为：对于氘核而言，m d =1875.6139MeV ；对于电子而言，m e =0.511MeV ，则10MeV 的氘核与10MeV 的电子穿过铅时，它们的辐射损失率之比为：222222822227.4210d e d e d e e dZ Z Z m Z NE Z NE m m Z m -=≈⨯Ee=20MeV 时，在相对论区，辐射损失和电离损失之比有如下表达式：()()800r e ZE dE dx dE dx -=-则 20MeV 的电子穿过铅时，辐射损失和电离损失之比为：2082 2.05800⨯≈ 11、某一能量的γ射线在铅中的线性吸收系数是0.6cm -1，它的质量吸收系数和原子的吸收截面是多少？这γ射线的能量是多少？按防护要求，源放在容器中，要用多少厚度的铅容器才能使容器外的γ强度减为源强的1/1000？ 解：已知μ=0.6cm -1，ρ=11.34g/cm 3，则由μm=μ/ρ得质量吸收系数μm=0.6/11.34cm 2/g=0.0529 cm 2/g由 得原子的吸收截面: 232322070.0529 6.02101.8191018.19m A A N cm bγσμ-⎛⎫==⨯ ⎪⨯⎝⎭≈⨯= 查γ射线与物质相互作用截面和元素的质量衰减系数表可知，在μm=0.0517cm 2/g 时相对应的γ射线的能量为1.5 MeV ，μm=0.0703 cm 2/g 时，222NZ m E z dx dE S radrad ∝⎪⎭⎫ ⎝⎛-=A m N Aγμμσρ==相对应的γ射线的能量为1.0 MeV ,如果以y 轴表示能量，x 轴表示质量吸收系数，则相对应的两个点（x1,y1）、（x2,y2）分别为（0.0517，1.5）、（0.0703，1.0）：利用插值与多项式逼近中的拉格朗日逼近：21121221x x x x y y y x x x x --=+--可得μm =0.0529 cm 2/g 时所对应的能量：0.05290.07030.05290.05171.5 1.00.05170.07030.07030.0517174121.5 1.01861861.50.935 1.00.0651.4030.065 1.468y MeV--=⨯+⨯--=⨯+⨯=⨯+⨯=+=(这里用的是两点式逼近，同学们有兴趣的话可以查表多找几个点用多项式逼近计算)由 得01()1000I t I =时铅容器的质量厚度t m 为： ()()()000332111000ln ln 11ln 10ln 100.052933 2.3ln 100.05290.0529130.435/m m m m I I t I I g cm μμμ--⎛⎫⎛⎫ ⎪=-=- ⎪ ⎪⎝⎭ ⎪⎝⎭=-=-⨯==≈ 或由 得： ()000111000ln ln 33ln 10 2.311.50.60.6I I t I I cm μμ⎛⎫⎛⎫ ⎪== ⎪ ⎪⎝⎭ ⎪⎝⎭==⨯=第三章 放射性测量中的统计涨落3、本底计数率是500±20min -1,样品计数率是750±25min -1,求净计数率及误差。
核辐射探测第三章 闪烁探测器
3、PMT 使用中的几个问题
1) 光屏蔽，严禁加高压时曝光。
2) 高压极性：正高压和负高压供电方式。
正高压供电方式，缺点是脉冲输出要用耐高压 的电容耦合，耐高压电容体积大，因而分布电 容大。高压纹波也容易进入测量电路。
负高压供电方式，阳极是地电位，耦合方式简 单，尤其在电流工作方式。但其阴极处于很高 地负电位，需要注意阴极对处于地电位的光屏 蔽外壳之间的绝缘。
纯晶体 Bi4Ge3O12 BGO
2) 有机闪烁体：有机晶体——蒽晶体等； 有机液体闪烁体及塑料闪烁体.
3) 气体闪烁体：Ar、Xe等。
2、闪烁体的发光机制
1) 无机闪烁体的发光机制
激活剂
重点分析掺杂的无机晶体，以NaI(Tl)， CsI(Tl),CsI(Na)属于离子晶体等为最典 型，又称卤素碱金属晶体。
t
te
IV.闪烁探测器的电压脉冲信号
由等效电路
可得：
ItVR(0t)C0
dV(t) dt
Vt
et/R0C0
t
Itet/R0C0dt
C0 0
代入：I(t)nphTMeet/
令： QnphTMe
V (t)Q R 0C 0 e e t/R 0C 0 t/
C 0 (R 0C 0)
1、当 R0C0 时 V(t)QE
在很多情况下，与相比， pt 是一个非常窄的
时间函数，这时可以忽略电子飞行时间的涨落，
用函数来近似 pt
即：可设 p t M e t te
则：I(t)n ph Tte t tM e (tte)d t 0
求 解
0
It nphTMee(tte)/
I t
nphT Me
e(tte )/
核辐射探测复习题第三章闪烁体探测器
1.闪烁探测器是利用________________在核辐射的作用下会发光的特性探测辐射的，光电器件将微弱的闪烁光转变为______，经过多次倍增放大后，输出一个______。
2.无机闪烁体的特点是：对带电粒子的阻止本领__（大或小），时间相应__（快或慢），发光效率__(高或低)，能量线性相应__（好或差）。
3.发光效率C发光与光输出S成______(正比或反比)关系。
4.对于有机闪烁体而言，发光衰减时间有快、慢两种成分，其衰减规律表达式为：_________.5.同一种有机闪烁体下发光曲线中慢成分的强度主要与入射核辐射的粒子______(能量或种类)相关。
6.__________是用来描述光在闪烁体中的传输情况，标志着闪烁体所能使用的最大尺度的一个量。
7.能量响应是表示____________与____________之间的关系，其理想的曲线是______(正态分布、泊松分布或线性的)。
8.核辐射测量中经常用到NaI(Tl)探测γ射线，其中测量β辐射和中子选用____________，也可以选用____________，测量α辐射一般选用____________，测量低能X射线和高能γ射线选用____________。
（BGO闪烁体，塑料闪烁体，有机液体闪烁体，ZnS(Ag)闪烁体）9.光学收集系统主要包括______，______和______。
其中______可以减少光在交界面的全反射，使光有效的传输到光电倍增管的阴极；______能够把闪烁体中各个方向发射的光有效的发射到光电倍增管的阴极上。
10.上图是闪烁探测器的输出信号的过程示意图，请依照正确组成填写空白处。
（闪烁体；光电倍增管；前置放大器；阳极；放大器；直流偏压；光阴极；打拿级；）11.NaI闪烁体探测器对于β和γ射线的平均电离能为______；半导体探测器Si和Ge的平均电离能为______；气体探测器中气体的平均电离能为_______。
碘化钠NaI(TI)单晶闪烁探测器的应用
最常 用的有 掺铊 的碘 化钠 Ｎａ（ １单 晶闪烁探 测器 和 ＧｅＬ 半导 体探测 器 。 ＩＴ ） —ｉ
闪 烁 体 前 置 放 大 器
放 射源
图 １ Ｎａ（ １闪 烁 能 谱 仪 装置 方框 图 ＩＴ ）
相 应的 ）能谱 仪分 别称 为碘化钠 单 晶闪烁谱 仪和锗 一 ， 锂半 导体谱 仪 。
中图分类号 ： ３ ． ； ５ ． ２ ０４ ３ １０６７ ６
文献标识码 ： Ａ
文章编号 ：０ ４８３ （０ ０ ０— ７ ７０ １０ —１ ８ ２１ ）２０ ７— ３
ｙ能 谱 仪 的方框 图 ， 图 １ 示 ： 如 所 由射线探 测 器 、 算机 多道 、 压 电源 及线 性放 大 器 盒 、 计 高 示波 器、 标准 ｙ放 射源¨Ｃ ２ ａ ６ ｏ各一个 （ ｓ２ ￣ Ｃ Ｎ ￣ ７放射源 均放在 铅室 里 ） 。 ｙ能谱 仪主要 是 由射线探 测器和 电子学 系统 两大部 分组成 。 利用 ｙ射 线和物 质相 互作用 的规律 ， 人们 设计 和制造 了 多种 类型 的 ｙ射 线探 测器 。 ’
当放射源 发 出的 ｙ射线进 入闪 烁体时 ， ｙ光子 即与 闪烁 体 中的原子 、 子及 晶体 系统 发生 相互 分
① 联系人， 电话 ：０ ３ ） ０ ８ ６ ； ｌ０ １ ７ ２ ４ ５６ Ｅ ｍ ｉ ｗ ｅ ８ ２ ． ｒ （５ ９ ２ ６ ５ ２手机 （） ３ ９ ９ ９７ ｌ ． ａ ： ｑｒ ＠１ ６ｃｎ ｌ ８ ｏ
第２ ７卷 ， ２期 第
２ ０ １ ０年 ３ 月
光
谱
实
验ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
室
Ｖ ｏ ． ２ ７ ，Ｎ ｏ ．２ １
Ｃ ｉｅｅＪ ｕ ｎ ｌ ｆ ｐ ｃｒｓｏ ｙ Ｌ ｂ ｒ ｔｒ ｈｎ ｓ ｏ ｒ ａ Ｓ ｅｔｏｃｐ ａ ｏａｏｙ ｏ
原子核物理辐射探测学期末试题及其答案1
西南科技大学2010-2011-1学期《核辐射探测学》本科期末考试试卷(B卷)课程代码 2 4 3 1 4 0 9 8 0 命题单位国防科技学院辐射防护与环境工程教研室一．填空题（每空2分，共30分）1.带电粒子的射程是指__________________，重带电粒子的射程与其路程_________。
2.根据Bethe公式，速度相同的质子和氘核入射到靶物质中后，它们的能量损失率之比是_________3.能量为2.5 MeV的γ光子与介质原子发生康普顿散射，反冲电子的能量范围为_________，反冲角的变化范围是_________。
4.无机闪烁体NaI的发光时间常数是430 ns，则闪烁体被激发后发射其总光子数目90%的光子所需要的时间是_________。
5.光电倍增管第一打拿极的倍增因子是20，第2~20个打拿极的倍增因子是4，打拿极间电子传输效率为0.8，则光电倍增管的倍增系数为_________。
6.半导体探测器中，γ射线谱中全能峰的最大计数率同康普顿峰的最大计数率之比叫做____。
7.电离电子在气体中的运动主要包括_________、_________、_________。
8.探测效率是指___________与进入探测器的总的射线个数的比值。
9.若能量为2 keV的质子和能量为4 keV的α粒子将能量全部沉积在G-M计数器的灵敏体积内，计数器输出信号的幅度之比是_________。
10.当PN结探测率的工作电压升高时，探测器的结电容_________，反向电流_________。
二．名词解释（每题4分，共16分）1.湮没辐射2.量子效率3.电子脉冲电离室4.分辨时间三．简答题（每题8分，共32分）1.电离室的工作机制？屏栅电离室相比一般的平板电离室有什么优点？2.有机闪烁体中“移波剂”、无机闪烁体中“激活剂”，他们的作用分别是什么？3.简述PIN结探测器的结构和工作原理，和PN结探测器相比它有什么优点？4.气体探测器、闪烁探测器、半导体探测器各有什么优点？用于α粒子探测的主要是哪类探测器，为什么？四．计算题（共22分）1.一个平面型高纯锗探测器，两端P+区和N+区的厚度均为1 mm，中间高纯锗的厚度为10 mm,则探测器的灵敏体积厚度大约是多少？若灵敏区的电场强度为500 V/cm，电子和空穴的迁移率分别为3800cm2/（V·s）、1900cm2/（V·s），则输出电流信号的宽度范围大约是多少？（12分）2. 能量为1 GeV的质子束垂直射入灵敏区厚度为50 mm的闪烁晶体，若质子在电离室工作气体中的平均能量损失率为60 keV/cm，闪烁体的光能产额为Y=4×104/ MeV，若光子完全到达光阴极，并且平均每4个光子可以在光阴极上打出一个电子，光电倍增管的倍增系数为M=105.试计算光电倍增管输出电荷量的大小；若总的输出电容为C0=100 pF，则输出的电压脉冲的幅度是多少？。
实验一NaI（Tl）单晶闪烁谱仪和能谱的测量
实验一NaI(Tl)单晶γ闪烁谱仪和γ能谱的测量引言γ射线是原子核衰变或裂变时放出的辐射，本质上它是一种能量比可见光X 射线高得多的电磁辐射。
利用γ射线和物质相互作用的规律，人们设计和制造了多种类型的探测器。
闪射探测器就是其中之一。
它是利用某些物质在射线作用下发光的特性来探测射线的仪器，既能测量射线的强度，也能测量射线的能量，在核物理研究和放射性同位素测量中得到广泛的应用。
本实验介绍一种常用的γ射线测量仪器：NaI(Tl)单晶γ闪烁谱仪。
实验目的⑴了解γ闪烁谱仪的原理和结构，掌握用谱仪测γ能谱的方法；⑵鉴定谱仪的基本性能，如能量分辨率、线性等。
⑶了解核电子学仪器的数据采集、记录方法和数据处理原理。
实验原理一、γ射线与物质相互作用的一般特性γ射线与物质的作用过程可以看作γ光子与物质中原子或分子碰撞而损失能量的过程。
主要的相互作用有光电效应、康普顿效应和电子对效应三种方式。
⑴光电效应.当入射γ光子与物质原子中的束缚电子作用时, γ光子把能量全部转移给某个电子,使它脱离原子的束缚变成自由电子,而γ光子本身消失掉,这种过程称为光电效应。
⑵康普顿效应. γ光子与原子的外层电子发生非弹性碰撞,一部分能量转移给电子使它脱离原子成为反冲电子,光子的能量减少了,变成闪烁光子γ',这种过程称为康普顿效应。
⑶电子对效应.当γ光子的能量大于2m0c2(m0c2=0.511MeV为电子的静止能量),即大于1.022MeV时, γ光子在原子核的库仑场作用下可能转化为一个正电子和一个负电子,这个过程称为电子对效应。
反过来,当电子在物质中耗尽动能时,便与物质中的轨道电子发生正负电子湮没,同时产生两个能量各为0.511MeV 的γ光子。
这三种效应产生的次级电子在NaI(Tl)晶体中产生闪烁发光如下图所示,表1表一、γ射线在NaI(Tl)闪烁体中相互作用的基本过程基本过程 次级电子获得的能量T1）光电效应 T=E -E (该层电子结合能) 由于单能γ射线所产生的这三种次级电子能量各不相同，甚至对康普顿效应是连续的，同此相应一种单能γ射线，闪烁探头输出的脉冲幅度谱也是连续的。
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1.闪烁探测器是利用________________在核辐射的作用下会发光的特性探测辐射的，光电
器件将微弱的闪烁光转变为______，经过多次倍增放大后，输出一个______。
2.无机闪烁体的特点是：对带电粒子的阻止本领__（大或小），时间相应__（快或慢），发
光效率__(高或低)，能量线性相应__（好或差）。
3.发光效率C发光与光输出S成______(正比或反比)关系。
4.对于有机闪烁体而言，发光衰减时间有快、慢两种成分，其衰减规律表达式为：_________.
5.同一种有机闪烁体下发光曲线中慢成分的强度主要与入射核辐射的粒子______(能量或
种类)相关。
6.__________是用来描述光在闪烁体中的传输情况，标志着闪烁体所能使用的最大尺度的
一个量。
7.能量响应是表示____________与____________之间的关系，其理想的曲线是______(正态
分布、泊松分布或线性的)。
8.核辐射测量中经常用到NaI(Tl)探测γ射线，其中测量β辐射和中子选用____________，
也可以选用____________，测量α辐射一般选用____________，测量低能X射线和高能γ射线选用____________。
（BGO闪烁体，塑料闪烁体，有机液体闪烁体，ZnS(Ag)闪烁体）
9.光学收集系统主要包括______，______和______。
其中______可以减少光在交界面的全
反射，使光有效的传输到光电倍增管的阴极；______能够把闪烁体中各个方向发射的光有效的发射到光电倍增管的阴极上。
10.
上图是闪烁探测器的输出信号的过程示意图，请依照正确组成填写空白处。
（闪烁体；
光电倍增管；前置放大器；阳极；放大器；直流偏压；光阴极；打拿级；）
11.NaI闪烁体探测器对于β和γ射线的平均电离能为______；半导体探测器Si和Ge的平
均电离能为______；气体探测器中气体的平均电离能为_______。
(2eV，3eV，20eV，30eV，200eV，300eV)。
12.闪烁探测器从核辐射进入闪烁体到输出电压脉冲经历了一系列过程，其中间过程按照正
确的时间顺序为：__________________________，其中时间分辨是探测器对两组相继发生的事件的最小时间间隔，造成时间分辨的因素是时间的离散，那么时间离散的主要因素是______过程。
A：闪烁光子从发光地点到达光阴极的时间；
B：辐射粒子或引起的次级电子在闪烁体中耗尽能量的时间；
C：阳极收集电荷在输出回路上输出脉冲电压；
D：光电子的渡越时间；、
13. γ射线能谱中，单逃逸峰比双逃逸峰显著的是________；双逃逸峰比单逃逸峰显著的是
________；(康普顿仪；HPGe探测器；NaI闪烁体)
14. 反散射峰是由放射源γ射线与探测器中的________发生康普顿散射时，反散射的光子进入探测器发生________形成的。
其能量总是在__________KeV范围内出现。
15. 碘逃逸峰是γ射线在NaI中发生光电效应是产生的，该峰对应的能量总是比入射能量小_______KeV.
16. 单逃逸峰和双逃逸峰是由于发生__________作用产生的，其能量相对于入射γ射线能量分别为______eV和_______eV。
17. 理想的闪烁体具有什么特点?。