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γ辐射探测器简述
发布时间: 2020/09/09  发布者: 原创  浏览量:
一、γ辐射探测器原理
      X辐射与γ辐射皆为不带电粒子产生的核辐射,因此它不能被核辐射探测器直接探测。光电效应、康普顿效应与电子对效应,是γ射线与物质相互作用的主要过程,这三种作用过程皆有电子产生。所有的X辐射探测器与γ辐射探测器对X射线与γ射线的探测,皆基于对这种次级电子的探测。

二、γ探测器类别
1. 气体电离探测器
气体电离探测器中典型的是使用盖革-弥勒计数管,下面进行详细介绍:
(1)盖革-弥勒计数器特点:
      l 放大倍数较大,非常灵敏,用来检测放射性很方便;
      l 只能用来计数,不能区分射线的种类,不适合于极快速的计数;
      l 较适合用于β、γ粒子进行计数。

工作原理
      射线粒子进入管内,使得气体电离,产生的电子在外加电场中加速,能量增大,与气体分子碰撞电离,产生大量电子和阳离子,电子到达阳极,阳离子达到阴极,产生一次脉冲放电,记录放电次数。

(2)应用举例
      RP3000B高压电离室采用气体电离探测器,用于监测低水平的环境γ辐射。具有探测灵敏度高、性能稳定、使用寿命长、能量响应好等特点。设备可作为独立的系统运行,亦可接入辐射环境监测网络集成监测。
2、半导体探测器
(1)原理
      半导体探测器对X射线与γ射线的探测,基于对它们与探测器物质相互作用产生的次级电子的探测。X射线与γ射线与探测器内物质相互作用的方式主要是通过光电效应、康普顿效应与电子对效应,次级电子可以由上述单一的过程产生,也可以在这三种过程中同时产生。
(2)目前主要使用的半导体探测器介质包括:Ge和Se
(3)半导体探测器优点及缺点


主要优点:
      l 能量分辨率高
      l 时间响应快(10-9秒)
      l 线性范围宽(300kev-1.3MeV),线性偏移小于0.2keV

主要缺点:
      l 对辐射损伤较灵敏
      l 线性随温度变化关系较大

3、闪烁体探测器
(1)探测器种类
      l 无机闪烁体:NaI(Tl)、CsI(Tl)、ZnS(Tl)、玻璃闪烁体、纯晶体等。
      l 有机闪烁体:有机晶体、有机液体闪烁体、塑料闪烁体。
      l 气体闪烁体:Ar等。


工作原理
      γ射线在闪烁体内也由于光电效应、康普顿散射与电子对产生而产生次级电子,这些电子使闪烁体分子激发,退激时闪烁体产生闪烁,闪烁体探测器探测X射线和γ辐射的原理过程如上图所示。

应用举例
      HA1100MedX、γ辐射在线监测仪采用塑料闪烁体探测器,用于监测各类表面放射性物质(α、β)沾污水平和γ辐射水平。设备内置探测器,可独立使用,测量辐射剂量,同时可外接其他探头满足多种场合的应用需求。设备集测量、显示于一体,体积小、重量轻,方便使用,易于携带。