辐射探测和常用辐射探测器
三种常用辐射探测器对医用X射线防护监测适用性的讨论
仪、 Ｂ Ｈ ３ １ ０ ３ Ｂ型ｘ 吖剂量率测量仪、 ６ １ ５ ０ ＡＤ ５ ／ Ｈ 型高灵敏 ｘ 、 １ ， 剂量率仪 对于 医用 ｘ 射线防护测量 的适用性 能的
探讨 ， 得 出较适合用于 医用 Ｘ射线防护测量仪器。 关键词 ： 辐射探测器 中图分类号 ： Ｒ１ ４ ４ 医用 Ｘ射线 防护 监测 文献标识码： Ａ 文章编号 ： １ ０ ０ ７ － ３ ９ ７ ３ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ０ ９ － １ ５ ２ ・ ０ ２
进行 防护情 况的检测 。
上会收集 到相应 的电荷 ，进而在 外Ｉ Ｕ 路形成 电信号 。在半导 由于治疗时各个病人情况不 同，所需剂量不 同。治疗时 体探测器中，射线产生一个 电子一空穴对所需 消耗 的平均能
诊断机发射射线能量的不同， 曝光 时间也不相同， 所 以在测量 量约为 ３ ｅ Ｖ， 而气体电离室产生一个离子对所需消耗的平均能 应采取相应的仪器 进行监测 ， 才能得到较为准确的监测数据 。 量为 ３ ０ ｅ Ｖ， 因此半 导体探测器比气体 电离探测器 的能量分辨 在选择相应的仪器时， 我们要考虑不同辐射仪器的测量原理 ， 率好得多 。 当电子在靶附近通过时 ， 被 靶核 的库伦场减速时 ， 电予的
最 后 形 成 电 流信 号输 山给 测 量 单 元 。 诱 发 皮肤 癌 、 白血 病 、 放射 性 白 内障 等 ， 妊 娠 期 的妇 女 如 受 到 增管 各 级 不 断 倍 增 ， 大剂 量 的 ｘ 射 线 照射 易造 成胎 儿致 死 、 致畸、 严 重 智 力低 下 等 。 半导体探测器 ， 是在本征 半导体 内添加 “ 施主杂质” 或是
仪器的技术参数（ 如： 能量响应 、 响应 时间、 测量 范围） 等因素 。
在辐射剂量监测中， 由于 探 测器 的探 测 原 理 不 同 ， 其 所探 部分 能量 转 化 为相 等 能量 的 ｘ 射 线 发 射 Ｊ ｛ Ｊ 来， 这 种 射 线 称 之
辐射监测讲义
(1)电离室类监测仪
高气压电离室是测量环境剂量率的王牌仪表，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20个大气压以上的氩气 )的不锈钢 球壳，中间密封一个电极。电子线路主要为静电计、二 次放大电路、高低压变换器以及读出线路。
(4)携带式环境γ谱仪
环境γ谱仪采用Nal(T1)或半导体探 测器作为探头，应用ADC和计算机等技术 来获得环境中各种放射性核素的γ谱， 给出各种放射性核素的剂量贡献，能很 快确定污染的来源。该方法的缺点为设 备复杂、价格昂贵，运行技术要求较高， 较难作为一种大环境测量或普查的设备。
2.α、β表面污染监测仪
电离辐射监测
电离辐射监测就是指为了评估和控制电 离辐射或放射性物质的照射，对辐射剂量 或污染所作的测量及对测量结果的分析和 解释。 电离辐射监测在习惯上称放射性监测， 简称辐射监测。
第一节
辐射探测器原理
第二节 辐射监测仪器 现场和实验室常用的辐射监测仪器，以及选择监测 仪器的原则 第三节 辐射监测方法 现场测量、样品采集与管理、 实验室测量分析、数 据处理与监测结果的报告、辐射监测的质量保证
• 不同的监测目的需制定不同的监测方案，有 些可以简化，有些比较简单的监测也可不制 定监测方案，但都必须保证监测过程人员安 全和监测数据准确可靠。
• 编制辐射监测方案的基本原则： • 1.首先明确监测要达到的目的，即明确 为什么要进行监测。 • 2.第二要明确为达到目的应怎样监测， 确定监测的对象、监测项目、监测时间 和监测点位布设、监测手段，必要时应 进行现场调查确定。
第四节 辐射防护监测 个人剂量监测、工作场所监测 第五节 辐射环境监测 辐射环境质量监测、辐射环境污染源监测
2021核探测技术与核电子学-核探测技术与核电子学(精选试题)
核探测技术与核电子学-核探测技术与核电子学1、核辐射探测的主要内容有哪些？2、辐射探测器3、常见的核辐射探测器按工作原理可分成哪几类？4、闪烁计数器由哪几个部分组成？5、核辐射探测器输出的脉冲，其哪些参量与射线强弱、能量大小有着什么样的定性关系？6、按不同的分类标准，闪烁体分为哪几类？7、对用作核辐射探测器的闪烁体有哪些要求？8、对于分辨率分别为8%和13%的NaI（Tl）晶体，哪个晶体的能量分辨能力高？9、用好的NaI（Tl）晶体和光电倍增管，能量分辨率可达多大？10、量分辨能力与射线能量有何关系？11、探测效率12、常用的闪烁体有哪些？13、为什么NaI（Tl）探测器具有很高的探测效率？14、与NaI（Tl）探测效率有关的因素有哪些？15、使用NaI闪烁体有哪些注意事项？16、NaI(Tl)中含有少量的铊，铊起什么作用？使用时要注意什么？17、当NaI（Tl）晶体用来探测低能量X射线时，对晶体的封装有何要求？为什么？18、ZnS（Ag）闪烁体有哪些优缺点？19、CsI（Tl）闪烁体有哪些优缺点？20、简述对液体闪烁体的了解？21、简述光电倍增管及微通道板的作用。
二者有何特点、区别？22、简述光电倍增管的工作原理。
23、闪烁计数器由哪几部分组成？24、在闪烁计数器中，什么是光导？当光电倍增管与闪烁体不能直接接触时，怎么办？25、测量α射线采样哪种闪烁体？需要注意什么？26、测量β射线采样哪种闪烁体？需要注意什么？27、测量γ射线采样哪种闪烁体？28、光电倍增管各倍增极上的电压可以通过分压电阻得到，对分压电阻有何要求？为什么？29、影响闪烁计数器稳定性的主要因素有哪些？30、何为闪烁计数器的“坪”曲线？31、为什么要利用闪烁计数器的“坪”曲线？32、使用闪烁计数器有哪些注意事项？33、气体探测器有哪几种？34、电离室有哪两种类型？分别解释之。
35、在电离室中，造成谱线展宽最基本的因素是什么？能量分辨力由什么决定？36、气体放大现象37、与电离室相比，正比计数器有哪些优点？38、正比计数器可根据不同的探测对象充气，如探测热中子、探测快中子、探测X射线分别充什么气体？39、G-M计数器探测射线具有哪些优、缺点？40、使用G-M计数管有哪些注意事项？41、半导体探测器与气体电离室有何主要区别？42、列举几种半导体探测器。
不同辐射监测仪器对宇宙射线响应值的测量
不同辐射监测仪器对宇宙射线响应值的测量摘要：根据《环境辐射剂量率测量技术规范》（HJ 1157—2021）在进行环境辐射剂量率测量时，应扣除仪器对宇宙射线的响应部分。
本文使用2种辐射监测设备BH3103B型便携式X-γ剂量率仪和AT1123型X、γ辐射剂量当量率仪，通过对相同条件下的宇宙射线响应值的测量，再选取固定地点采用扣除宇宙射线的方法进行验证监测对比，从而得出不同辐射监测设备对宇宙射线响应的差异，为以后环境辐射剂量率监测过程中扣除宇宙射线的响应部分提供数据支持。
关键词：环境；辐射剂量率监测；辐射监测仪器；宇宙射线响应值；对比用于环境辐射剂量率监测的常用探测器有：电离室、闪烁探测器、具有能量补偿的G-M计数管和半导体探测器等[1]，本监测实验使用的2种辐射监测设备：BH3103B型便携式X-γ剂量率仪和AT1123型X、γ辐射剂量当量率仪均为闪烁探测器。
在正常的天然辐射环境中，宇宙射线是天然辐射环境本底的主要组成部分，约占天然辐射环境本底外照射剂量率的40%[2]。
宇宙射线的大小会随着海拔高度和地磁纬度的变化而变化，同时还会受到太阳活动周期的影响[3]。
而不同的仪器对宇宙射线的响应不同。
通过不同辐射监测仪器对宇宙射线响应值的监测，得到不同监测设备在同一监测条件下对宇宙射线的响应值，在以后环境监测工作中便可以通过计算扣除该监测仪器相应的宇宙射线响应值，使不同仪器的监测数据更具有可比性、科学性和准确性。
一．监测仪器本次监测实验各选取2台BH3103B型便携式X-γ剂量率仪和AT1123型X、γ辐射剂量当量率仪，其技术参数如表1：表1-1：监测仪器参数表检定证书编号检定字第2021-24号检定字第2021-19号检定字第2020-70号检定字第2020-72号检定日期2021年04月08日2021年03月26日2020年09月12日2020年09月12日有效日期2022年04月07日2022年03月25日2021年09月11日2021年09月11日校准因子1.00 1.010.860.93注：本次监测实验的监测时间均在表1-1中仪器检定证书的有效日期内进行。
闪烁探测器的工作原理
闪烁探测器的工作原理闪烁探测器是一种常用的辐射探测器，其工作原理基于闪烁效应。
闪烁效应是指当辐射粒子与探测材料相互作用时，引发探测材料中能量的吸收和发射，从而产生可见光的现象。
闪烁探测器的基本组成包括闪烁晶体、光电倍增管和信号处理电路。
首先，辐射粒子进入闪烁晶体时，会与晶体中的原子发生相互作用。
这些相互作用使得晶体中的电子从基态跃迁到激发态，并在很短的时间内返回基态。
在这个过程中，晶体吸收了辐射粒子的能量。
通过这种能量吸收，晶体中的原子被激发，形成了一个电子-空穴对。
接着，闪烁晶体中的电子-空穴对重新结合并释放出能量。
这部分能量以光子的形式发射出来。
光子的能量与辐射粒子入射时释放的能量成正比。
晶体中使用的材料通常是具有较高原子数和高密度的材料，如钠碘晶体、铯碘晶体等。
这些晶体在被激发后能够产生大量光子。
第三步，光子被闪烁晶体中的闪烁材料吸收，并使材料中的原子或分子从基态跃迁到激发态，由于激发态的电子处于不稳定状态，它们会以很短的时间内返回基态，并释放出与光子能量相等的光子。
这种光子的释放是有规律的，通常是快速且连续的。
然后，闪烁晶体中的光子进入到光电倍增管中。
光电倍增管是一种具有光电效应的真空管。
当光子进入光电倍增管后，会打击光电阴极上的电子，使其被弹出，形成电子云。
电子云受到倍增电场的作用，逐级倍增，最终形成一个带有大量电子的脉冲信号。
最后，这个电子信号经过信号处理电路进行放大、滤波、采集和计数等处理，得到最终的输出结果。
信号处理电路中通常会使用放大器、滤波器、模数转换器和多道分析器等设备。
通过这些设备的处理，闪烁探测器能够将辐射粒子的能量和入射强度转化为电信号输出。
总的来说，闪烁探测器的工作原理是通过辐射粒子与闪烁晶体相互作用，使得晶体中的电子-空穴对产生并释放出光子的能量。
光子进入光电倍增管中被放大形成电子信号，并经过信号处理电路处理得到最终结果。
闪烁探测器具有灵敏度高、能量分辨率好等优点，在核物理实验、医学影像学等领域得到了广泛的应用。
各类探探测器优劣比较
三大类探测器比较（闪烁体、半导体、电离室）（闪烁体）碘化钠探头：他的激活剂是(TI)，对γ射线，当能量大于150keV时响应是线性的；对质子和电子，线性响应范围很宽，光输出和能量的关系接近通过原点的直线，仅在能量低于几百keV（对电子）和（1~2）MeV（对质子）时才偏离直线；对α粒子，能量大于4~5MeV后近似线性，但其直线部分延长不过原点。
因此测量α粒子（或其他重粒子）时，比须进行能量校准。
NaI(TI)烁体的主要优点是密度大，原子序数高，因而对γ射线探测效率高。
另外它的发光效率高，因而能量分辨率也较好。
它的缺点是容易潮解，因此使用必须密封。
碘化铯探头：CsI(TI)碘化铯是另一种碱金属卤化物，作为闪烁体材料常用铊或纳作激活剂。
铊的能量线性与碘化钠的接近，能量分辨率比碘化钠的差一些。
碘化铯的密度和平均原子序数比碘化钠更大，因此对γ射线的探测效率也更高。
与碘化钠相比，碘化铯的机械强度大，易于加工成薄片或做成极薄的蒸发薄膜。
此外，它不易潮解，也不易氧化。
但若暴露在水或高湿度环境中它也会变质。
碘化铯的主要缺点是光输出比较低，原材料价格较贵。
锗酸铋探头：与碘化钠（TI）同体积时，探测效率比碘化钠的高的多。
对0.511MeV γ光子，与NaI(TI)、CsF、和Ge半导体、塑料闪烁体相比，锗酸铋(BGO)有最大的效率和最好的信噪比。
BGO主要用于探测低能x射线、高能γ射线以及高能电子。
在低能区（<<0.5MeV）的能量分辨率比碘化钠的差，例如对于0.511MeV的γ射线，BGO的时间分辨为1.9ns，而碘化钠NaI(TI)的的为0.75ns。
BGO的主要缺点是折射率较高，尺寸大的BGO难以将光输出去。
价格高。
硫化锌：ZnS（Ag）它对α粒子的发光效率高，而对γ射线和电子不灵敏，很适合在强β、γ本底下探测重带点粒子如α、核裂片等，探测效率可达100%。
laBr3是新型卤化物闪烁体，其基本性能已经全面超越了传统的碘化钠闪烁体，谱仪具有比碘化钠更好的能量分辨率、峰形和稳定性。
辐射探测设备
辐射探测设备
辐射探测设备是一种用于探测和测量辐射剂量和辐射能量的装置。
它可以用于监测核辐射、天然辐射和人造辐射等环境中的辐射水平。
常见的辐射探测设备包括以下几种：
1. Geiger-Muller计数管：是一种最常见和广泛使用的辐射探测器。
它使用气体放大器和电子计数器来测量辐射剂量，并以每分钟计数率的形式输出结果。
2. 闪烁体探测器：包括闪烁闪光管、闪烁晶体和闪烁纤维。
当辐射粒子与闪烁体相互作用时，会产生可见光或荧光，这些光信号可以被探测器捕获并转换为电信号。
3. 磁谱仪：用于测量辐射的能谱信息，可以确定辐射源和能量分布。
它通常使用半导体探头或闪烁探头。
4. 电离室：是一种较大的探测器，用于测量辐射剂量，并提供较高的灵敏度和准确性。
它通过测量被辐射物质中产生的电离电荷来测量辐射。
5. 高能探测器：用于测量高能辐射，如γ射线和X射线。
常见的高能探测器包括针对不同能量范围的探测器，如闪烁探测器和硅探测器等。
这些辐射探测设备在核能、医疗、环境监测和工业领域等方面
具有重要的应用，可帮助人们了解和控制辐射风险，保护人类和环境的安全。
2010核安全工程师资料第一章(2)
《核安全综合知识》z常用的核辐射类型及特征（3）{β粒子来源于原子核的β衰变，衰变有三种类型：β-衰变、β+衰变和轨道电子俘获EC。
β-衰变、β+衰变中发射的电子或正电子的能量是连续的，从0到极大值Eβ,max 都有，图1-7表示了β-衰变中发射电子能量分布，对应某核素的电子的最大动能Eβ,max是确定的。
3. X射线和γ射线都是一定能量范围的电磁辐射，又称光子辐射。
光子静止质量为0，不带任何电荷。
单个光子的能量与辐射的频率ν成正比，即, E=h ν，h为普朗克常数，它的数值等于6.626×10-34J·s。
{每一个光子的能量都是确定的，任何光子在真空中的速度都是相同的，即为光速C(3×108m/s)。
{X射线和γ射线的唯一区别是起源不同。
从原子来说X射线来源于核外电子的跃迁, 而γ射线来源于原子核本身高激发态向低激发态（或基态）的跃迁或粒子的湮灭辐射。
《核安全综合知识》（2）康普顿效应入射γ光子同原子中外层电子发生碰撞，入射光子仅有一部分能量转移给电子，使它脱离原子成为反冲电子；而光子能量减小，变成新光子，叫做散射光子，运动方向发生变化，这一过程叫康普顿散射或效应。
hν和hν’分别为入射光子和散射光子的能量；θ为散射光子和入射光子间的夹角，Φ称做散射角，为反冲电子的反冲角。
反冲电子具有一定动能，等于入射γ光子和散射γ子光子能量之差。
反冲电子在物质中会继续产生电离和激发等过程，对物质发生作用和影响；散射光子有的可能从物质中逃走，有的留在物质中再发生光电效应或康普顿效应，最终一部分被物质吸收，一部分逃逸出去（3）电子对效应当一定能量的γ光子进入物质时，γ光子在原子核库仑场作用下会转化为一对正负电子，这一现象称做电子对效应。
电子对效应发生是有条件的。
在原子核库仑场中，只有当入射γ光子的能量≥1.02MeV时才有可能。
入射光子的能量首先用于转化为正负电子对的静止能量(0.51MeV + 0.51MeV = 1.02MeV)，剩下部分赋予正负电子的动能。
辐射探测及常用辐射探测器
核辐射探测仪器基本原理及及指标课件
这些仪器通过测量放射性药物的分布 和代谢，以及放射性粒子的释放，为 医生提供准确的诊断和治疗方案，提 高治疗效果。
核辐射探测仪器在安全检测领域的应用
核辐射探测仪器在安全检测领域主要用于检测放射性物质、爆炸物和毒品等违禁品，保障公共安全。
研究。
环境监测
用于检测核设施周围的 环境放射性水平，保障
公众健康和安全。
02
核辐射探测仪器基本原理
核辐射基本知识
核辐射定义
核辐射是指由原子核内部 释放出的射线，包括α射 线、β射线和γ射线等。
核辐射来源
核辐射主要来源于放射性 物质、核反应堆、核武器 等。
核辐射特性
核辐射具有穿透性强、能 量高、电离能力强等特点 。
按测量原理分类
可分为计数型和能量型两 类，计数型主要测量射线 的数量，能量型主要测量 射线的能量。
核辐射探测仪器应用领域
医学诊断和治疗
用于检测肿瘤、癌症和 其他疾病，以及放射治
疗中的剂量监测。
工业检测和控制
用于检测产品的放射性 污染、无损检测、工艺
控制等。
科研实验
用于物理、化学、生物 学和医学等领域的实验
核辐射探测仪器基本原理及指标课 件
目录
• 核辐射探测仪器概述 • 核辐射探测仪器基本原理 • 核辐射探测仪器性能指标 • 核辐射探测仪器发展现状与趋势 • 核辐射探测仪器实际应用案例
01
核辐射探测仪器概述
核辐射探测仪器定义
01
核辐射探测仪器是一种用于测量
核辐射的设备，能够检测和测量
放射性物质发出的各种射线，如α
05
核测井的原理及应用
核测井的原理及应用1. 什么是核测井核测井是指利用核技术对地下岩石进行测井的一种方法。
通过将放射性核素插入到地下井中并测量辐射线的强度，可以获取有关岩石成分、孔隙度、渗透率等信息。
2. 核测井的原理核测井利用放射性核素的辐射特性，通过测量辐射强度来推断岩石的性质。
2.1 放射性核素的选择核测井常用的放射性核素有铯（Cs）、铍（Be）、铀（U）等，这些核素具有适当的半衰期和射线能量，对地下岩石的测量具有较高的分辨率和深度范围。
2.2 辐射探测器在核测井中，辐射探测器起着重要的作用。
常用的辐射探测器有探头计数器和谱仪计数器。
2.3 数据采集与处理核测井得到的数据需要经过采集和处理才能得出准确的测量结果。
采集到的数据会经过滤波、校正等处理步骤，然后进行解释和分析。
3. 核测井的应用核测井在多个领域有广泛的应用，下面列举了一些主要的应用领域：3.1 石油勘探与开发核测井可用于评估油田储量、分析储层性质、确定油层厚度和垂直分布等。
通过核测井，可以帮助优化石油勘探与开发过程，提高油田的产量和开发效率。
3.2 水资源勘探核测井可以提供地下水层的详细信息，包括水层厚度、渗透性、含水层的位置等。
这些信息对于水资源勘探和管理非常重要，能够帮助合理利用地下水资源，预防地下水的过度开采和污染。
3.3 环境监测核测井在环境监测中也有广泛应用。
例如，可以通过核测井来测量地下水位、盐度、污染程度等指标，监测地下水资源的变化和污染情况，为保护环境和科学治理提供依据。
3.4 地质灾害预警核测井可用于地质灾害预警，例如地震、滑坡和地下水涌出等。
通过监测地下岩石的变化和应力分布情况，可以提前预警地质灾害的发生，保障人民生命财产安全。
3.5 建筑工程核测井在建筑工程中也有重要应用，如地基工程的勘探、隧道工程的地质探测等。
通过核测井，可以评估地下岩石的强度、稳定性和渗透性等属性，为建筑工程的设计和施工提供可靠的依据。
4. 结论核测井是一种基于核技术的地下岩石测量方法，通过测量放射性核素的辐射强度，可以获取有关岩石的性质和构造的信息。
核辐射探测原理pdf
核辐射探测原理pdf全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：核辐射是一种高能辐射，常见的核辐射包括α、β、γ射线以及中子辐射。
核辐射对人体健康有较大危害，因此在核辐射探测方面起着非常重要的作用。
本文将探讨核辐射探测原理以及其在实际应用中的重要性。
一、核辐射探测原理核辐射探测原理是利用辐射入射到某些物质中，通过测量辐射对物质的作用产生的电离效应，来探测并测定核辐射的性质、强度和能量分布。
核辐射探测的基本原理可以分为以下几种方法：1. 光电探测技术光电探测技术是通过光电倍增管等光电器件，将入射的γ射线能量转化为光子，并经过电子乘法器件，使得原始的能量能够被测量出来。
光电探测技术具有高分辨率、高灵敏度和较好的线性响应等优点，是目前较为常用的核辐射探测方法之一。
2. 闪烁探测技术闪烁探测技术利用某些晶体或液闪材料，当核辐射入射到其表面时，会产生闪烁光，通过测量闪烁光的强度和时间等参数，来确定核辐射的性质。
闪烁探测技术具有高抗干扰能力和高能量分辨率等优点，被广泛应用于核辐射测量。
3. 半导体探测器技术二、核辐射探测在实际应用中的重要性核辐射探测在核工业、医疗诊断、环境监测等领域都有着重要应用。
下面将分别探讨核辐射探测在不同领域中的应用重要性：1. 核工业核工业是核能应用的主要领域之一，核辐射探测在核电站、核燃料生产及辐射监测等方面发挥着重要作用。
通过核辐射探测可以对核反应堆进行状态监测和辐射剂量测量，确保核电站的运转安全。
核辐射探测还可以用于核燃料的检测、测定和辐射保护等工作。
2. 医疗诊断核辐射在医疗领域的应用主要是核医学，如正电子发射断层扫描（PET）和单光子发射计算机断层摄影（SPECT）等。
核辐射探测可以用于医学显像和诊断，帮助医生准确判断患者的病情和疾病发展的情况，提高医疗治疗的准确性。
3. 环境监测核辐射探测在环境监测中的应用主要是通过辐射监测站测定环境中的核辐射水平，对环境的辐射水平进行监测和评估。
工作场所空气中放射性气溶胶浓度的测量方法
工作场所空气中放射性气溶胶浓度的测量方法工作场所空气中放射性气溶胶浓度的测量方法，是指通过一定的设备和方法来测量工作场所空气中放射性气溶胶的浓度。
这种测量是为了评估工作场所中放射性物质的暴露风险，保护工作人员的健康与安全。
下面将介绍几种常用的测量方法：1.空气样品采集方法空气样品采集是测量放射性气溶胶浓度的关键步骤，可采用不同的采样器具进行。
其中，较为常用的方法是使用活性碳过滤器。
采样时，将活性碳过滤器放置在采样点，并通过空气流量调节器控制空气流过过滤器，使气溶胶颗粒被过滤器捕捉下来，从而得到空气样品。
2.活性碳过滤器的分析采集到的空气样品中的活性碳过滤器需要进行分析，以测量放射性气溶胶的浓度。
分析方法可以使用不同的方法，如放射性核素计数、谱仪分析等。
放射性核素计数是一种常用的方法，通过对空气样品中的放射性核素进行计数，可以得到放射性气溶胶的浓度。
3.辐射探测器的使用辐射探测器是另一种常用的测量放射性气溶胶浓度的方法，常见的辐射探测器有GM计数器、阴离子电流仪等。
这些探测器可以直接测量放射性气溶胶的辐射强度，从而间接测量其浓度。
在使用辐射探测器时，需要根据不同的设备，进行标定和校准，以确保测量结果的准确性。
4.环境监测仪器的应用除了上述的方法外，还可以使用环境监测仪器来测量工作场所空气中放射性气溶胶的浓度。
这些仪器通常具备多种功能，可以同时监测多个指标，包括气溶胶浓度、温度、湿度等。
使用这些仪器可以实时监测工作场所空气中放射性气溶胶的浓度，并记录下来进行分析和评估。
总之，工作场所空气中放射性气溶胶浓度的测量方法主要包括空气样品采集、活性碳过滤器分析、辐射探测器的使用和环境监测仪器的应用。
采用这些方法可以对工作场所中的放射性气溶胶进行准确的测量，以保护工作人员的健康与安全。
核辐射探测器教学课件PPT
探测器分类
根据工作原理和探测对象的不同， 核辐射探测器可分为气体探测器、 闪烁体探测器和半导体探测器等。
探测器性能指标
核辐射探测器的性能指标包括能量 分辨率、探测效率、计数率和本底 等。
核辐射探测器分类
气体探测器
气体探测器利用气体分子对带电粒子的电离作用来测量核辐射， 具有较高的探测效率和较低的本底。
人工智能算法
利用人工智能算法对探测 器数据进行处理，自动识 别和分类核辐射信号。
无线通信技术
实现探测器与控制中心之 间的无线通信，方便远程 监控和数据传输。
多功能探测器应用
医疗领域
用于诊断和治疗放射性物质引起的疾病，如癌症 等。
环境监测
用于监测核设施周边的辐射水平，保障公众安全。
科研领域
用于研究核物理、放射化学等领域的基本原理和 现象。
医学影像
核辐射探测器在医学影像中主要用于 放射性成像，如X射线、CT、MRI等。 这些成像技术利用放射性物质在人体 内的分布来生成图像。
核辐射探测器还可以用于测量放射性 药物的浓度和分布，如正电子发射断 层扫描（PET）和单光子发射断层扫 描（SPECT）等。
核辐射探测器可以测量放射性物质在 人体内的分布，从而帮助医生诊断疾 病和评估治疗效果。
工业检测
核辐射探测器在工业检测中主要 用于检测放射性物质和测量各种 物理量，如厚度、密度、水分含
量等。
在工业生产中，核辐射探测器可 以用于检测产品的质量和控制生 产过程，例如在石油、化工、食
品等行业中。
核辐射探测器还可以用于检测放 射性废物和测量核设施的安全性
能等。
05
核辐射探测器的未来发展
高性能探测器材料
核辐射探测器教学课件
辐射监测常用的测量仪表辐射防护仪表种类
生产厂家就某些特性进行协商的内容。这些建
议都是总结以前的经验并结合当前的技术水平
而制定的
精品课件
发展趋势
统一和标准化 通用化 小型化 智能化 网络化 无线传输
精品课件
辐射监测仪表的组成
一般来说，辐射测量仪表由探测器、前置放大 器和放大器或电荷-频率（C—F）转换器、记 数或显示装置、数据储存装置和电源等单元组 成。目前的智能化仪表带有微处理器，可储存 参数和测量数据，并具有一定的控制功能。对 于监测仪，除具有上述部分外，还可在整个测 量范围内设置报警值，带有３－４对继电器触 点，用于输出声光报警信号或驱动其他设备动 作的信号
精品课件
核电厂辐射监测系统
此外还有 流出物监测 环境监测
精品课件
测量仪和监测仪
仅以测量放射水平为目的的仪表，称 之为测量仪
既能测量放射性水平又能预设报警阈值、 且测量值等于或大于报警阈值时能给出 声光报警信号的仪表，称之为监测仪
精品课件
标准化
目前一些国际组织，如国际电工委员会和国际
但其分类目前还没有一个统一标准。按其监测 对象，可以分为巡测与场所监测、环境监测和 个人监测三种。按辐射的种类，可分为α射线、 β射线、χ射线、γ射线和中子等防护仪表。 按监测的介质可分为气体、液体和气溶胶等监 测装置。按探测器的类型，可分为以电离室、 正比计数器、盖革—弥勒计数管、闪烁计数器 和固体探测器为探测元件的监测仪表。按监测 仪表的使用方法，可分为固定式和可携式两种。 按供电方式，可分为交流供电和电池（直流） 供电两种
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核电厂辐射监测系统
从核电厂辐射监测实际应用的角度，可将厂 房辐射监测系统分为两部分： 辐射防护监测 辐射工艺（过程）监测
前者主要是以保护放射性工作人员和公众身 体免受意外辐射伤害为目的的，而后者主要是 以监测各种放射性工艺设备所包含的介质的放 射性水平和工艺设备的密封性为目的的。但在 某些情况下，两者的界限很难绝对分清，其功 能可能相互交叉
核辐射测量在核事故后果评价中的应用考核试卷
2. α粒子对人体内部的危害大于外部危害。（）
3.在核事故后果评价中，外照射是主要的辐射暴露途径。（）
4.便携式辐射监测仪适用于事故现场的快速监测。（）
5.核辐射测量中，所有的探测器都对所有的辐射类型具有相同的探测效率。（）
6.核事故发生后，放射性物质的扩散主要受到风向和风速的影响。（）
B.监测核设施运行状态
C.探测矿产资源
D.以上都是
2.核事故后果评价中，哪种辐射类型首先需要关注？（）
A. α粒子辐射
B. β粒子辐射
C. γ射线辐射
D.中子辐射
3.关于核辐射测量方法，以下哪项是错误的？（）
A.常用的测量方法有空气采样法、土壤测量法、生物监测法等
B.空气采样法主要用于测量空气中的放射性物质浓度
核辐射测量在核事故后果评价中的应用考核试卷
考生姓名：__________答题日期：__________得分：__________判卷人：__________
一、单项选择题（本题共20小题，每小题1分，共20分，在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）
1.核辐射测量的主要目的是（）
A.评估环境放射性水平
D.高压电离室对中子
12.辐射剂量当量（H*)与以下哪些因素有关？（）
A.辐射类型
B.生物组织类型
C.辐射能量
D.剂量率
13.核辐射测量中，以下哪些因素可能导致误报警？（）
A.仪器故障
B.自然本底辐射
C.操作失误
D.环境因素
14.核事故应急响应中，以下哪些措施属于初步应对措施？（）
A.撤离受影响区域
C.服用稳定同位素
核辐射三大探测器-半导体
在外加反向电压时的反向电流：
少子的扩散电流，结区面积不变，IS 不变； 结区体积加大，热运动产生电子空穴多，IG 增大； 反向电压产生漏电流 IL ，主要是表面漏电流。
即在使结区变宽的同时，IG 增加, IS不变，If减小， 并出现IL，此时表现的宏观电流称为暗电流。
2) P-N结半导体探测器的特点
载流子寿命--载流子在俘获以前，可在晶体中自由运
动的时间。只有当漂移长度 L E 大于灵敏体积的 长度才能保证载流子的有效收集。对高纯度的Si和Ge ～10-3s，决定了Si和Ge为最实用的半导体材料。
高的电阻率和长的载流子寿命是组成半 导体探测器的关键。
10和 NA 分别代表施主杂质和受主杂质浓度； a,b则代表空间电荷的厚度。一般a,b不一定相等，取 决于两边的杂质浓度，耗尽状态下结区总电荷为零， 即ND a＝NA b。
电场为非均匀电场：
E( x) E( x) 4 eN D 4 eN A
0
( x a)
( a x 0)
对N型半导体，电子的漂移速度为 un n E 对P型半导体，空穴的漂移速度为u p p E
由于 电子迁移率n 和 空穴迁移率p 相近，与 气体探测器不同，不存在电子型或空穴型半导体 探测器。 电场较高时，漂移速度随电场的增加较慢，最 后达到载流子的饱和速度～107cm/s。
(2) 探测器和电子学噪声
探测器的噪声由P-N结反向电流及表面漏电 流的涨落造成； 电子学噪声主要由第一级FET 构成，包括：零电容噪声和噪声斜率。
采用扩散工艺——高温扩散或离子注入； 材料一般选用P型高阻硅，电阻率为1000； 在电极引出时一定要保证为欧姆接触，以 防止形成另外的结。
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高压
闪烁体
光电子 光阴极
阳极
管座
暗盒
闪烁探测器的工作过程：
(1) 辐射射入闪烁体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。
(2) 荧光光子被收集到光电倍增管(PMT)的 光阴极，通过光电效应打出光电子。 (3) 电子运动并倍增，并在阳极输出回路 输出信号。
闪烁探测器可用来测量入射粒子的能量。
半导体探测器。
一. 气体探测器
气体探测器是以气体为工作介质，由入 射粒子在其中产生的电离效应引起输出电信 号的探测器。由于产生信号的工作机制不同， 气体电离探测器主要有电离室、正比计数器、 G-M计数器等类型。它们均有各自的特点以 及相应的适用领域。
核辐射引起气体的电离：入射带电粒子 通过气体介质时，使气体分子、原子电离和 激发，并在通过的路径周围生成大量离子对。
辐射粒子射入探测器的灵敏体积； 入射粒子通过电离、激发等效应而在探测器中沉积 能量； 探测器通过各种机制将沉积能量转换成某种形式的 输出信号。 对非带电粒子通过次级效应产生次电子或重带电粒 子,实现能量的沉积。
常用的辐射探测器按探测介质类型及作用机制 主要分为：
气体探测器；
闪烁探测器；
气体压力：从10-1~10大气压。
气体探测器的圆柱型电离室结构
高压极
灵敏体积
负载电阻
输出信号：
h Ne , C0
C0C1C' C入
分别为极板电容、分布电容和放大器输 入电容。
当在两电极上所加电压不同时，就造 成气体探测器的不同工作状态。
随着工作电压的升高，在中央阳极附近 很小的区域内，电场强度足够强，以至电 子在外电场的加速作用下，能发生新的碰 撞电离，我们称之为气体放大或雪崩过程。
射线与物质相互作用的分类
Charged Particulate Radiations
Heavy charged particles
,p,d,T, f
Fast electrons
e
Uncharged Radiations
Neutrons
X-rays and rays
辐射探测的基本过程：
直线结构 环状结构
百叶窗结构 盒栅型结构
2. PMT主要性能
1) 光阴极的光谱响应
E入射粒子损耗在闪烁体中的能量。
以NaI(Tl)为例：
对β 粒子 Cnp 13%；对α 粒子 Cnp2.6%
Байду номын сангаас
光能产额：
Y ph
n ph E
光子数MeV
nph为产生的闪烁光子总数。
发光效率与光能产额的关系：
YphnE phE hvphE 1C hn vp
以NaI(Tl)为例
对1MeV的β粒子，发射光子平均能量 h 3eV
Yph3 0e .1V 34.3140光
子数 MeV
3) 发光衰减时间
受激过程大约 1091011Sec 退激过程及闪烁体发光过程按指数规律
对于大多数无机晶体，t时刻单位时间发 射光子数：
ntn0et nphet
τ为发光衰减时间，即发光强度降 为1/e所需时间。
（二）. 光电倍增管
W C0
h Ee A W C0
形成正离子 鞘，与入射 粒子能量无
关。
计数及测 量入射粒
子能量
计数及测 量入射粒
子能量
仅用作计 数
二. 闪烁探测器 利用辐射在某些物质中产生的闪光，产生
荧光光子来探测电离辐射的探测器。
荧光 光子 光电倍增管 反射层 窗 (打拿极) 分压器
前置放大器
多道或单道
这种运动称为“漂移运动”，定向运 动的速度为“漂移速度”。它是形成输出 信号的基本过程。
工作气体：
气体探测器的工作介质为气体，工作 气体充满电离室内部空间；
需要保证气体的成分和压力，所以一 般电离室均需要一个密封外壳将电极系 统包起来。
工作气体有确定的组成，一般为氩气 (Ar ) 加少量多原子分子气体CH4。
3) 气体闪烁体：Ar、Xe等。
2. 闪烁体的物理特性
1) 发射光谱
特点：发射光谱为连续谱。各种闪烁体都存在 一个最强波长；要注意发射光谱与光电倍增管 光阴极的光谱响应是否匹配。
2) 发光效率与光能产额
指闪烁体将所吸收的射线能量转化为光的比例。
发光效率：Cnp
Eph E
10% 0
Eph闪烁体发射光子的总能量；
(一). 闪烁体 1、闪烁体的分类
1) 无机闪烁体：
无机晶体(掺杂) N T a ,C lI T s ,Z l IA n S g 玻璃体 L2 iO 2S2 iC O e(锂玻璃)
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.
第五节 辐射探测及常用辐射探测器
为什么需要辐射探测器？
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。
辐射探测器的定义：利用辐射在气体、液体或固体 中引起的电离、激发效应或其它物理、化学变化进 行辐射探测的器件称为辐射探测器。
气体电离探测器主要有电离室、正比 计数器、G-M计数器等类型。
E1
E2
E3
I : 复合区 II : 饱和区 III : 正比区
NNA IV: 有限正比区
N N V: G-M工作区
VI: 连续放电区
工作区 输出信号 域
用途
电离室
正比计数 器
G-M 计数管
饱和区
正比区
G-M工 作区
Ee h
各种气体探测器
电离能W：带电粒子在气体中产生一 电子离子对所需的平均能量。
若入射粒子的能量为E0，当其能量全 部损失在气体介质中时，产生的平均离子 对数为：
NE0 W
对不同的气体， W大约为30eV。
离子和电子在外加电场中的漂移
离子和电子除了与作热运动的气体分 子碰撞而杂乱运动和因空间分布不均匀造 成的扩散运动外，还有由于外加电场的作 用沿电场方向定向漂移。
1. PMT的结构——光电倍增管为电真空器件。
1) PMT的主要部件和工作原理
半透明光阴极 光电子轨迹
入射光
真空壳
聚焦电极 打拿极
阳极
2) PMT的类型
(1) 外观的不同
(2) 根据光阴极形式
(3) 根据电子倍增系统 聚焦型
非聚焦型
具有较快的响应 时间，用于时间 测量或需要响应 时间快的场合。
电子倍增系数较 大，多用于能谱 测量系统。