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β射线用探测器原理和主要性能介绍
点击次数:1364 更新时间:2020-06-25
   β射线用探测器用于环境放射、珠宝、钢材、医疗X光机、地下勘探、家居装饰等放射线的检测。采用了先进的能量补偿技术,使得MR-50对不同能量射线的测量具有良好的准确性,满足于不同用户的需求。
  β射线用探测器采用高灵敏的闪烁晶体作为探测器,反应速度快,用于监测各种放射性工作场所x,γ射线,辐射剂量率的仪器。和国内同类仪器相比,该仪器具有更宽的剂量率测量范围,且能准确测量高能、低能x,γ射线,具有良好的能量响应特性。
  利用的是闪烁现象实现对辐射的探测。闪烁现象是指高能粒子照射物质时引起瞬时闪光的现象,闪光的持续时间一般不大于10-6s。可以产生闪烁现象的物质称为闪烁体。闪烁体将射线转换为荧光辐射的过程是一种光致发光过程。
  从能带理论对闪烁现象可给出简单说明。在晶体内掺入杂质(即激活剂),改变了纯晶体的能级结构,产生了一些杂质能级。入射到晶体的射线所损失的能量使电子跃迁,可导致激活剂处于激发态。激活剂从激发态跃迁到基态释放能量,形成荧光辐射或磷光辐射。荧光辐射是辐射照射后在很短时间发生的辐射,磷光辐射是吸收和发射之间延迟比较长的辐射。将光信号转换为电信号则可实现对辐射的探测。
  β射线用探测器主要性能:
  常用的闪烁晶体是碘化钠、碘化铯、锗酸铋、钨酸钙和钨酸镉等。
  对于辐射探测器,从制造角度应考虑的性能主要包括:量子检出效率、灵敏度、动态范围(线性范围)、信噪比、时间分辨力(率)、能量分辨力(率)、空间分辨力(率)等。
  (1)量子检出效率(DQE)是探测器将输入辐射信号转换为输出信号的效率。输入信号强度与输出信号强度常用粒子数或光子数表示。量子效率与探测器种类、入射射线类型与能量等相关。它直接影响得到的图像质量。
  (2)灵敏度指探测器输出可检测信号时所需要的少输入信号强度。好的探测器灵敏度可达到一个光子。
  (3)动态范围即探测器输出信号与输入信号成正比的范围,也称为线性范围。
  (4)噪声指由非输入信号造成的输出信号。
  (5)时间分辨力是探测器可分辨的两个相邻入射粒子的小时间间隔。
  (6)能量分辨力是探测器分辨不同能量粒子的能力,通常以某一能量的输出脉冲的半高宽度除以脉冲高度。
  (7)空间分辨力是探测器分辨小几何细节的能力,常用(调制传递函数降为0.2的)空间频率或不清晰度表示。应注意,空间分辨力与采用的具体技术相关。