GM探测器即盖革一米勒探测器(又称计数管),它是以被封闭在容器中的气体作为探测物质的, 射线在物质中产生电离,并加以放大,由电极收集,电子仪器记录。这种探测器曾在核物理技术上起过 很大的作用,目前仍在使用。 常用的G-M探测器有圆柱形和钟罩形两种,它们都是以中心钨丝作阳极,玻璃壳内表面涂以导 电物质作阴极管内充有惰性气体,主要是Ar、Ne等,还加一点酒精、Br2(溴)等,充气压100-300mmHg 圆柱形计数管主要用于测γ射线,钟罩形计数管设有云母窗口用于测a和β射线。G-M探测器设备简 单,信号幅度大,应用方便,但只能记录粒子的个数,难以鉴别粒子的性质和能量。 2.闪烁探测器 闪烁探测器是目前核物理测量中使用最广的 探测器。它主要由闪烁体、光电倍增管和前置放 加速电场D2DD6D 大器构成。具体结构如图2所示。 (1).闪烁体 闪烁体是将辐射粒子能量变化为光能从而探 测粒子的物质。它每接收一个粒子产生一次光脉NT烁体 光阴极KD;D3DsDD 冲信号,此信号再由光电倍增管转化为电脉冲, 即可由电子仪器记录 图2闪烁探测器结构示意图 i.闪烁体的性能 发光效率η:即发出的光能与闪烁体所吸收的粒子能量之比。当然,希望要大 发光时间:闪烁体中被粒子激发的原子亦非同时退激,而是和放射性衰变一样呈指数衰减。发射全 部光子数的63%(即受激原子退激63%)所需的时间τ叫做发光衰减时间,o越小,发光时间越短, 闪烁体时间分辩本领越强,一般闪烁体在10-~10-秒范围内。 发射光谱:同一闪烁体发出的光有一个确定的光谱,对于每种闪烁体,总可找到一两种波长的光, 它所占比例较大,是光谱中主要成分,如Nal(T)为4100埃蒽为4120埃和4720埃,ZnS(Ag)为4500 埃等等。 i.闪烁体的种类 a.无机闪烁体:ZnS(Ag)晶体,白色多晶粉末,发光效率高,但时间分辨本领较差,主要用于 探测a粒子。Nal(T),透明单晶。n较高(~10%),密度大,主要用于测量γ射线,t0~10秒,光脉 冲和粒子能量正比性较好,故其能量分辨和时间分辨本领都较好。无机闪烁分子式后括号中的符号如 、Ag等,是晶体中的掺杂,称为激活剂 b.有机闪烁体:蒽晶体,塑体闪烁体等都是有机化合物,大多用于测量电子。主要优点是τo~10-8 秒,可用于需要高时间分辨本领的实验中。 (2)光电倍增管:光电倍增管是利用光电效应的原理把光信号转变成电信号,并使之放大的一种 光电器件。 构造:主要由真空玻璃管中的光阴极,十多个次阴极和阳极构成。光阴极,大多由Sb-Cs合金 构成,也有用其它合金,这些合金的电子逸出功较低,因而容易由光子打出电子来,次阴极表面也敷有 Sb-Cs合金,当电子在电场加速下打在次阴极上时,可以打出数个次级电子,从而实现电子倍增作用 阳极收集倍增后的电子,形成电流脉冲 ⅱ.性能 a.光阴极的微分灵敏度ε和光谱响应: 不同波长的光在阴极上打出电子的几率是不同的,一个光子在阴极上打出电子的几率ε称为光阴极 的微分灵敏度。显然,ε和波长4有关,是随波长变化的函数。以(4)称为光阴极的光谱响应,它表示阴极 发射电子的效率随入射光波长变化的关系,如对透明的SbCs光阴极,400nm-600nm波长范围内响应G—M 探测器即盖革—米勒探测器（又称计数管），它是以被封闭在容器中的气体作为探测物质的， 射线在物质中产生电离，并加以放大，由电极收集，电子仪器记录。这种探测器曾在核物理技术上起过 很大的作用，目前仍在使用。 常用的 G—M 探测器有圆柱形和钟罩形两种，它们都是以中心钨丝作阳极，玻璃壳内表面涂以导 电物质作阴极，管内充有惰性气体，主要是 Ar、Ne 等，还加一点酒精、Br（溴）等，充气压 2 100—300mmHg， 圆柱形计数管主要用于测γ射线，钟罩形计数管设有云母窗口用于测α和β射线。G—M 探测器设备简 单，信号幅度大，应用方便，但只能记录粒子的个数，难以鉴别粒子的性质和能量。 2. 闪烁探测器 闪烁探测器是目前核物理测量中使用最广的 探测器。它主要由闪烁体、光电倍增管和前置放 大器构成。具体结构如图 2 所示。 （1）. 闪烁体 闪烁体是将辐射粒子能量变化为光能从而探 测粒子的物质。它每接收一个粒子产生一次光脉 冲信号，此信号再由光电倍增管转化为电脉冲， 即可由电子仪器记录。 ⅰ. 闪烁体的性能 发光效率η：即发出的光能与闪烁体所吸收的粒子能量之比。当然，希望η要大。 发光时间：闪烁体中被粒子激发的原子亦非同时退激，而是和放射性衰变一样呈指数衰减。发射全 部光子数的 63%（即受激原子退激 63%）所需的时间 0  叫做发光衰减时间， 0  越小，发光时间越短， 闪烁体时间分辩本领越强，一般闪烁体 0  在 9 5 10 ~ 10 − − 秒范围内。 发射光谱：同一闪烁体发出的光有一个确定的光谱，对于每种闪烁体，总可找到一两种波长的光， 它所占比例较大，是光谱中主要成分，如 NaI(Tl)为 4100 埃,蒽为 4120 埃和 4720 埃，ZnS（Ag）为 4500 埃等等。 ⅱ. 闪烁体的种类 a. 无机闪烁体：ZnS（Ag）晶体，白色多晶粉末，发光效率高，但时间分辨本领较差，主要用于 探测α粒子。NaI(Tl)，透明单晶。η较高(~10%), 密度大，主要用于测量γ射线， 6 0 ~ 10 −  秒，光脉 冲和粒子能量正比性较好，故其能量分辨和时间分辨本领都较好。无机闪烁分子式后括号中的符号如 Tl、Ag 等，是晶体中的掺杂，称为激活剂。 b. 有机闪烁体：蒽晶体，塑体闪烁体等都是有机化合物，大多用于测量电子。主要优点是 8 0 ~ 10 −  秒，可用于需要高时间分辨本领的实验中。 （2） 光电倍增管：光电倍增管是利用光电效应的原理把光信号转变成电信号，并使之放大的一种 光电器件。 ⅰ. 构造：主要由真空玻璃管中的光阴极，十多个次阴极和阳极构成。光阴极，大多由 Sb-Cs 合金 构成，也有用其它合金，这些合金的电子逸出功较低，因而容易由光子打出电子来，次阴极表面也敷有 Sb-Cs 合金，当电子在电场加速下打在次阴极上时，可以打出数个次级电子，从而实现电子倍增作用。 阳极收集倍增后的电子，形成电流脉冲。 ⅱ. 性能 a. 光阴极的微分灵敏度ε和光谱响应： 不同波长的光在阴极上打出电子的几率是不同的，一个光子在阴极上打出电子的几率ε称为光阴极 的微分灵敏度。显然，和波长有关，是随波长变化的函数。()称为光阴极的光谱响应，它表示阴极 发射电子的效率随入射光波长变化的关系，如对透明的 Sb-Cs 光阴极，400nm~600nm 波长范围内响应 图 2 闪烁探测器结构示意图