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液体闪烁计数器的结构组成和基本原理
更新时间:2020-04-21 点击次数:1271次
   液体闪烁计数器是一种利用射线或粒子引起闪烁体发光并通过光电器件记录射线强度和能量的探测装置,由光电器件输出的电脉冲经过前级电子系统(放大、成形、甄别等)进入粒子数据获取系统,并进行数据处理和分析。根据E.卢瑟福α粒子观测原理,闪烁计数器由闪烁体、光收集系统和光电器件三部分组成。
  1、闪烁体:受到射线照射时能够发光的物质,分为无机闪烁体和有机闪烁体,并可以固体、液体或者气体状态存在。
  2、光电器件:又称光探测器,利用光电效应把光子转换为电信号的器件。常用光电倍增管,在一个真空玻璃管内封装多个不同的电极,闪烁体产生的光子打在光阴极板K上打出光电子,光电子经过聚焦极F打在打拿板间倍增,每个电子经过打拿板可产生3~6个次级电子,打拿极一般有9~14个,总电子倍增数达几十万倍以上,产生很大负极性快电脉冲信号。
  3、光收集系统:在闪烁体与光探测器之间的连接部分,两侧分别同闪烁体光输出部分的形状和光探测器的光输入部分形状一致,可达到尽可能多收集光和使光分布均匀的目的。近年来发展出很多光收集系统,如光纤收集器和大面积波长移位光收集器BBQ等。
  液体闪烁计数器基本原理是依据射线与物质相互作用产生荧光效应。首先是闪烁溶剂分子吸收射线能量成为激发态,再回到基态时将能量传递给闪烁体分子,闪烁体分子由激发态回到基态时,发出荧光光子。荧光光子被光电倍增管(PM)接收转换为光电子,再经倍增,在PM阳极上收集到好多光电子,以脉冲信号形式输送出去。将信号符合、放大、分析、显示,表示出样品液中放射性强弱与大小。
  液体闪烁计数器已经广泛用于原子核物理学、高能物理、放射核医学、地质勘探等。