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综上所述,Y射线与物质相互作用有三种形式,当Y射线能最较小时,光电效应是主 要的,当Y射线能量达到1MV时,康普顿效应占优势,电子对效应则在Y射线能量超过 1.022MeV时才开始发生,能量越大,这个效应越显著。 由于有了光电效应、康普顿效应和电子对效应,当Y射线通过物质时,它的强度将随 穿过吸收物质厚度的增加而减弱。实验表明,当一束被准直了的窄束¥射线通过吸收物质 时,其强度是按指数规律衰减的,即 1=loe-ix (2-2-51) 式中I0为吸收物质厚度等于零时的y射线强度,I是Y射线穿过x厚度吸收物质后的强度, 为吸收物质对¥射线的吸收系致,对于不同的物质和不同的Y能量取不同的值。 二、闪烁谱仪的结构和工作原理 ,能是y射线的计数按能量的分布。测量y能增忌常用方法是利用普仪讲行 量,常用的Y谱仪主要有闪烁Y谱仪和半导体y谱仪。自六十年代以来,GeLi)和Sii) 等半导体y谱仪发展迅速,其能量分辨能力比闪烁谱仪要高得多,它的应用愈来愈广。然 而闪烁¥谱仪的分辨能力虽不及半导体谱仪,但是它探测效率高、价格较廉、使用方便, 仍有相当广泛的应用。 NaI(T1)闪烁谱仪由探 头(包括闪烁体,光电倍 分礼器 定标 增管、射极跟随器)、高 压电源、线性放大器、且 道脉冲幅度分析器(或多 道分析器) 高压电源飞 低压电源 图2-2-4闪烁谱仪框图 ,烁体发出的光子技闪烁体外的光反射层 的光集效率, 由 的接触面之间涂 硅油 出的 在光电 并的度与Y射线在闪烁 阳极接收形成申压 所以根据脉冲幅度大小 可以确定入射y射线的能量。 电压脉冲通过起阻抗匹配作用的射极跟随器, 线性脉冲放大器,经过放大和成形后输入单道脉冲幅度分析器 定标器计数。电压脉冲也可输入多指受泰由它选取一定幅度的脉州 1.闪烁体 常用的闪烁体可以分为无机闪烁体和有机闪烁体两大类。 ()无机闪烁体:无机闪烁体主要是指含有少量杂质(称为“激活剂”)的无机盐品 的映 晶体等。此外, 化每 ,以银5 综上所述,γ射线与物质相互作用有三种形式,当γ射线能量较小时,光电效应是主 要的,当γ射线能量达到1MeV时,康普顿效应占优势,电子对效应则在γ射线能量超过 1.022MeV时才开始发生,能量越大,这个效应越显著。 由于有了光电效应、康普顿效应和电子对效应,当γ射线通过物质时,它的强度将随 穿过吸收物质厚度的增加而减弱。实验表明,当一束被准直了的窄束γ射线通过吸收物质 时,其强度是按指数规律衰减的,即 I Ie x = − 0 μ (2-2-5) 式中I0为吸收物质厚度等于零时的γ射线强度,I是γ射线穿过x厚度吸收物质后的强度, μ为吸收物质对γ射线的吸收系数,对于不同的物质和不同的γ能量μ取不同的值。 二、闪烁谱仪的结构和工作原理 γ能谱是γ射线的计数按能量的分布。测量γ能谱最常用方法是利用γ谱仪进行测 量,常用的γ谱仪主要有闪烁γ谱仪和半导体γ谱仪。自六十年代以来,Ge(Li)和Si(Li) 等半导体γ谱仪发展迅速,其能量分辨能力比闪烁谱仪要高得多,它的应用愈来愈广。然 而闪烁γ谱仪的分辨能力虽不及半导体谱仪,但是它探测效率高、价格较廉、使用方便, 仍有相当广泛的应用。 NaI(Tl)闪烁谱仪由探 头(包括闪烁体,光电倍 增管、射极跟随器)、高 压电源、线性放大器、单 道脉冲幅度分析器(或多 道分析器)、定标器等组 成,其结构如图2-2-4所 示。当γ射线入射至闪烁 体时,产生的次级电子使 闪烁体分子电离和激发,退激时发出大量光子。闪烁体发出的光子被闪烁体外的光反射层 反射,会聚到光电倍增管的光阴极上。由于光电效应,光子在光阴极上打出光电子。为了 有高的光收集效率,在闪烁体与光电倍增管的接触面之间涂以硅油,这样就避免了因闪烁 体和光电倍增管表面之间存在空气层形成全反射所造成的光损失。光阴极上打出的光电子 在光电倍增管中倍增,电子数目增加几个数量级,最后被阳极接收形成电压脉冲。此电压 脉冲的幅度与γ射线在闪烁体内消耗的能量及产生的光强成正比,所以根据脉冲幅度大小 可以确定入射γ射线的能量。电压脉冲通过起阻抗匹配作用的射极跟随器,由电缆传输到 线性脉冲放大器,经过放大和成形后输入单道脉冲幅度分析器,由它选取一定幅度的脉冲 供定标器计数。电压脉冲也可输入多道脉冲幅度分析器进行记录。 1. 闪烁体 常用的闪烁体可以分为无机闪烁体和有机闪烁体两大类。 (1)无机闪烁体:无机闪烁体主要是指含有少量杂质(称为“激活剂”)的无机盐晶 体,例如以铊为激活剂的碘化钠NaI(Tl)单晶体和碘化铯CsI(Tl)单晶体,以银为激活剂的 硫化锌ZnS(Ag)多晶体等。此外,还有不掺杂质的纯晶体,如七十年代中后期新开发的锗 酸铋(BGO)单晶体。 闪 烁 体 光电 倍增管 射极 输出 器 线性脉冲 放大器 单道脉冲 幅度分析器 定标器 高压电源 低压电源 图2-2-4 闪烁谱仪框图 源
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