我国研发用于检测γ射线辐射剂量的亚克力树脂薄膜传感器

亚克力又叫有机玻璃，是一种开发较早的重要可塑性高分子材料，具有较好的透明性、化学稳定性和耐候性、易染色、易加工、外观优美，在建筑业中有着广泛应用。有机玻璃产品通常可以分为浇注板、挤出板和模塑料。

近日，中科大科研团队研发一种全新的可用于检测γ射线辐射剂量的亚克力树脂薄膜传感器。该技术无需使用光电倍增管和电子仪器，可通过薄膜荧光颜色变化直接判断辐射剂量的大小。该技术可以廉价吨级量产，有广阔的应用前景。

γ射线，又称γ粒子流，是原子核能级跃迁退激时释放出的射线，是波长短于0.01埃的电磁波。γ射线有很强的穿透力，工业中可用来探伤或流水线的自动控制。γ射线首先由法国科学家P.V.维拉德发现，是继α、β射线后发现的第三种原子核射线。γ光子不带电，故不能用磁偏转法测出其能量，通常利用γ光子造成的上述次级效应间接求出，例如通过测量光电子或正负电子对的能量推算出来。此外还可用γ谱仪(利用γ射线与物质相互作用)直接测量γ光子的能量。由荧光晶体、光电倍增管和电子仪器组成的闪烁计数器是探测γ射线强度的常用仪器。

电子材料中的中性原子或分子受到辐射而电离，致使电学性能发生变化的现象，或电离效应。具有一定能量的辐射，由于光电效应、康普顿效应、正负电子对效应或辐射粒子的碰撞，都可以把中性原子或分子上的电子激发或碰撞出来成为自由电子。失去电子的原子或分子成为荷正电荷的离子,就产生了电子-空穴对;自由电子能量足够时，会碰撞材料中其他中性原子或分子而产生新的电子-空穴对。一般荷电粒子穿过各种物质,只要损失大于30电子伏的能量，就能产生一对电子-空穴对。这些过剩的电子-空穴对是造成电离损伤的主要来源。

光电倍增管是将微弱光信号转换成电信号的真空电子器件。光电倍增管用在光学测量仪器和光谱分析仪器中。光电倍增管建立在外光电效应、二次电子发射和电子光学理论基础上，结合了高增益、低噪声、高频率响应和大信号接收区等特征，是一种具有极高灵敏度和超快时间响应的光敏电真空器件，可以工作在紫外、可见和近红外区的光谱区。

日盲紫外光电倍增管对日盲紫外区以外的可见光、近紫外等光谱辐射不灵敏，具有噪声低(暗电流小于1nA)、响应快、接收面积大等特点。能在低能级光度学和光谱学方面测量波长200~1200纳米的极微弱辐射功率。闪烁计数器的出现，扩大了光电倍增管的应用范围。激光检测仪器的发展与采用光电倍增管作为有效接收器密切有关。电视电影的发射和图象传送也离不开光电倍增管。光电倍增管广泛地应用在冶金、电子、机械、化工、地质、医疗、核工业、天文和宇宙空间研究等领域。

新闻来源：中国科学技术大学

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