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能力强,其他波长较差。很显然,在组成一个闪烁探测器时,闪烁体的发光光谱响应和光阴极的光谱响 应相配合。 b.放大倍数 光阴极发射一个电子,倍增之后在阳极得到的电子平均数M,叫做光电倍增管的放大倍数。通常M 在105~108的范围内。放大倍数M和管子所加电压关系极大,实验表明M∝V7,取微分dM∝TV6d 两式相除得 △M△ dM/M=7或 M 这就是说,当电压相对变化△V/V时,则M的相对变化△M/M等于电压相对变化的7倍。所以要使 闪烁探测器的M稳定,则需要高稳定的电源。 ⅲi.闪烁探测器的能量与时间分辨能力 将闪烁体和光电倍增管密封在暗盒中,就组成了闪烁探测器。闪烁体和管子之间要涂有折射系数和 闪烁体接近的硅油,以实现两者之间的光耦合。因为空气隙使光由闪烁体射出时易发生全反射而使能量 损失掉。 设进入闪烁体内的粒子能量为E,其能量全部交给闪烁体,那么转变成光能的部分就是nE,这里 是闪烁体的发光效率。这些光能只有一部分被光阴极收集,因而光阴极得到的光能只有AnE,这里A 是收集系数。在光阴极,这些光能打出电子,这些电子的总电荷∝(A正EE),经光电倍增管放大M倍, 最后阳极收集到的电荷Q∝(AπEεM)。对于给定的探测系统,A、g、n、M等都可以认为是常数 所以Q∝E,这就是说,阳极的电流脉冲和粒子能量成正比。因而测定粒子引起的脉冲大小,就可以测 量粒子能量。 如果能量完全相同的粒子射入闪烁体,能量全部损失在内部,那么似乎所得脉冲幅度应当完全相同 其实不然,由于每个相同能量的粒子入射后,闪烁光在光阴极上打出的电子数的涨落(它是由于光阴极 不均匀等因素造成的),以及外加电压涨落造成的放大倍数M的涨落等因素,最后得到的脉冲幅度不完 全相同,而是有一定的涨落。若以脉冲高度h为横坐标,计数率(单位时间计数)为纵坐标,画出脉冲 的幅度分布,则看到脉冲幅度围绕一平均值H有一宽度分布如图3所示,图中M2为分布曲线高度的 半,Ah是M2直线在分布曲线所截的幅度涨落宽度,称为分布曲线的半高宽度,那么比例式△h/H=W 即表示整个闪烁探测器能量分辨本领,称为能 计 量分辨率。这个比数越小,表示脉冲幅度分布数 的峰越窄,也就是相同能量的粒子,形成的脉 冲幅度越接近,因而不同能量的粒子分辨越容N 易,即能量分辨本领越强。一般Na(T)闪烁 探测器的能量分辨率在6~10%。高纯锗探测 器的能量分辨率在1%以下。 所谓时间分辨能力,是指仪器对时间相隔 很短的核事件(例如两个粒子相继射入)能否 分辨得开而言。很显然,时间分辨本领与脉冲 宽度和电子线路的反应时间有关。一般电子线 路总能跟的上,故主要取决于脉宽,而脉宽主 要决定于闪烁体的发光时间,同其他探测器比 图3能量分辨率示意图 较,闪烁探测器的分辨时间是比较短的,因而 适于快速计数。 3.半导体探测器 半导体探测器是近年来发展起来的新型探测元件,它很象是一种特殊的二极管,只是面积较大,耗能力强,其他波长较差。很显然,在组成一个闪烁探测器时,闪烁体的发光光谱响应和光阴极的光谱响 应相配合。 b. 放大倍数 光阴极发射一个电子,倍增之后在阳极得到的电子平均数 M,叫做光电倍增管的放大倍数。通常 M 在 5 10 ~ 8 10 的范围内。放大倍数M 和管子所加电压关系极大,实验表明M∝ 7 V ,取微分 dM V dV 6  7 。 两式相除得 V dV dM / M = 7 或 V V M M  =  7 这就是说,当电压相对变化 V /V 时,则 M 的相对变化 M / M 等于电压相对变化的 7 倍。所以要使 闪烁探测器的 M 稳定,则需要高稳定的电源。 ⅲ. 闪烁探测器的能量与时间分辨能力 将闪烁体和光电倍增管密封在暗盒中,就组成了闪烁探测器。闪烁体和管子之间要涂有折射系数和 闪烁体接近的硅油,以实现两者之间的光耦合。因为空气隙使光由闪烁体射出时易发生全反射而使能量 损失掉。 设进入闪烁体内的粒子能量为 E,其能量全部交给闪烁体,那么转变成光能的部分就是ηE,这里 是闪烁体的发光效率。这些光能只有一部分被光阴极收集,因而光阴极得到的光能只有 AE,这里 A 是收集系数。在光阴极,这些光能打出电子,这些电子的总电荷∝(AE),经光电倍增管放大 M 倍, 最后阳极收集到的电荷 Q∝(AE M)。对于给定的探测系统,A、ε、η、M 等都可以认为是常数, 所以 Q∝E,这就是说,阳极的电流脉冲和粒子能量成正比。因而测定粒子引起的脉冲大小,就可以测 量粒子能量。 如果能量完全相同的粒子射入闪烁体,能量全部损失在内部,那么似乎所得脉冲幅度应当完全相同, 其实不然,由于每个相同能量的粒子入射后,闪烁光在光阴极上打出的电子数的涨落(它是由于光阴极 不均匀等因素造成的),以及外加电压涨落造成的放大倍数 M 的涨落等因素,最后得到的脉冲幅度不完 全相同,而是有一定的涨落。若以脉冲高度 h 为横坐标,计数率(单位时间计数)为纵坐标,画出脉冲 的幅度分布,则看到脉冲幅度围绕一平均值 H 有一宽度分布如图 3 所示,图中 N/2 为分布曲线高度的 一半,Δh 是 N/2 直线在分布曲线所截的幅度涨落宽度,称为分布曲线的半高宽度,那么比例式Δh/H=W 即表示整个闪烁探测器能量分辨本领,称为能 量分辨率。这个比数越小,表示脉冲幅度分布 的峰越窄,也就是相同能量的粒子,形成的脉 冲幅度越接近,因而不同能量的粒子分辨越容 易,即能量分辨本领越强。一般 NaI(Tl)闪烁 探测器的能量分辨率在 6~10%。高纯锗探测 器的能量分辨率在 1%以下。 所谓时间分辨能力,是指仪器对时间相隔 很短的核事件(例如两个粒子相继射入)能否 分辨得开而言。很显然,时间分辨本领与脉冲 宽度和电子线路的反应时间有关。一般电子线 路总能跟的上,故主要取决于脉宽,而脉宽主 要决定于闪烁体的发光时间,同其他探测器比 较,闪烁探测器的分辨时间是比较短的,因而 适于快速计数。 3. 半导体探测器 半导体探测器是近年来发展起来的新型探测元件,它很象是一种特殊的二极管,只是面积较大,耗 图 3 能量分辨率示意图
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