闪烁探测器的原理|结构|使用

　　闪烁探测器是一种由闪烁晶体和光探测器(一般是光电倍增管)组成的用于探测α、β、γ、X射线及中子的装置。是目前应用Z多、Z广泛的电离辐射探测器之一。

　　闪烁探测器由闪烁体，光电倍增管，电源和放大器，分析器，定标器系统组成，现代闪烁探测器往往配备有计算机系统来处理测量结果。

　　当射线通过闪烁体时，闪烁体被射线电离、激发，并发出一定波长的光，这些光子射到光电倍增管的光阴极上发生光电效应而释放出电子，电子流经电倍增管多级阴极线路逐级放大后或为电脉冲，输入电子线路部分，而后由定标器记录下来。光阴极产生的电子数量与照射到它上面的光子数量成正比例，即放射性同位素的量越多，在闪烁体上引起闪光次数就越多，从而仪器记录的脉冲次数就越多。

　　闪烁探测器测量的结果可用计数率，即射线每分钟的计数次数(cpm)表示，现代计数装置通常可以同时给出衰变率，即射线每分钟的衰变次数(dpm)、计数效率(E)、测量误差等数据。

　　1、闪烁体

　　闪烁探测器的闪烁体是能吸收高能粒子或射线发出可见光子的材料。无机闪烁体(如Nal(Tl)，ZnS(Ag))几乎是1**%透明的，有机闪烁体(如蒽，塑料闪烁体，液体闪烁体)一般来说透明性较差。

　　闪烁体在受到高能粒子激发后发射的光谱应在可见光区，在实际应用上接受光子主要有两种方式:一种是光电倍增管，另一种是光电二极管。光电倍增管的光谱响应灵敏度在430~470nm，光电二极管的光谱响应灵敏度在500~530nm，闪烁体的发射光谱应尽可能与之相匹配，才能获得高的灵敏度和GX率。

　　NaI(Tl)晶体自1948年问世以来至今仍闪烁探测器是探测X射线、γ射线和α射线Z重要的闪烁体，其特点为:①密度大(3.67g/cm3)，平均原子序数53，对γ射线和X射线有较大的阻止本领;②能量转换效率高，是已知无机闪烁体中发光强度Zgao的材料，其分辨

　　闪烁探测器主要是由闪烁体、光的收集部件和光电转换器件组成的辐射探测器。利用电离辐射在某些物质中产生的闪光来进行探测的，也是目前应用Z多、Z广泛的电离辐射探测器之一。

　　闪烁探测器Z基本的思想是依靠辐射粒子在某些物质中引起的闪光来探测电离辐射。早在1903年就有人用荧光屏观察由放射性引起的单次闪光。1944年，柯伦和贝克用光电倍增管代替了肉眼的作用。之后，卡尔曼用萘取代了硫化锌晶体。这两种替换使闪烁探测法有可能探测、记录由单个核辐射产生的脉冲，并可以用电子学方法分析它。

　　闪烁探测器的一大优点在于它的粒子适用范围很广，对能量在1eV～10GeV范围内的辐射粒子都适用。在高能物理及核物理、地球物理学、生物物理学、生物化学、放射化学、医学辐射、安全稽查等众多领域都得到了应用。同时，由于具备探测效率高、分辨时间短等优点，闪烁探测器已成为当今应用Z多的探测器之一。其中又以无机闪烁探测器的应用Z为广泛。

　　闪烁探测器工作过程有以下几个步骤：

　　1、γ射线进入闪烁体与闪烁体的物质产生相互作用，使闪烁体物质中原子分子电离和激发，在退激或复合时形成闪烁光。

　　2、闪烁光被倍增管光阴极收集后，发出光电子，经倍增放大后被阳极收集输出电信号。

　　3、光电倍增管阳极输出的电信号经过前放(跟随器)输出脉冲信号。

　　1、脉冲幅度分辨率

　　在脉冲幅度分布曲线上，能谱半高宽Δh与峰值幅度h比值的百分数称为脉冲幅度率R，即R=(Δh/h)×1**%。它是表征两个能量相近核素甄别能力的品质因素。

　　2、闪烁探测器坪特性

　　闪烁探测器坪特性不是本身固有特性，而是在一定的使用条件下的一个应用特性。它对确保核仪器的测量精度和可靠工作是非常重要的一般以Nal(TI)与放射源的脉冲积分计数率与高压的特性曲线来确定其坪特性。

　　具有好的坪特性曲线闪烁探测器组成的核子秤及密