• 注：β探测器可能响应γ；低水平β测量时需 屏蔽γ
γ射线的测量装置
γ能谱的形成
• γ能谱：通过γ射线探测器（ γ谱仪）得到的 脉冲计数按幅度（能量）的分布曲线 • • • • 光电峰(photopeak) 康普顿坪台(Compton continuum) 逃逸峰(escape peak) 其它
厚样品α活度的相对测量
• 厚样品：自吸收作用不能忽略的样品
I s Am SRm
1 4
Am I Am0 I 0
A MAm
β的活度测量
→组织中射程较大，可用于癌症治疗
• 绝对测量：规定立体角法，4π计数法，符 合法
• 低能纯β的活度测量
低能纯β的活度测量
• 方法：液体闪烁测量（液闪）
注：与固体闪烁测量的异同 • 降低光电倍增管本底噪声的措施→双管符 合法
问：走向何以如此？
小结
• γ射线的探测实质是对γ射线与物质相互作用 后产生的各种次级电子的测量。因此， γ射 线探测器既是γ -电子转换体，同时又是电 子探测器 • γ能谱主要包括光电峰（光电效应，全能吸 收），康普顿坪台（康普顿效应，散射光 子逃逸）和逃逸峰（电子对效应，湮没辐 射光子逃逸）
思考题
• 注：仅在每次衰变发射一个粒子（α、β衰 变常如此，γ衰变则不然），而且发射的这 个粒子必定被探测并给出一个计数的情况 下，强度值（以cps表示）才与活度值（用 dps表示）在量上相等，否则不等
α、β的活度测量
• 活度测量概述
• α的活度测量 • β的活度测量
活度测量概述
• 死时间校正
• 本底校正 • 探测效率 • 绝对测量和相对测量
死时间校正
n N 1 n
本底校正
• 本底来源：宇宙辐射，天然放射性，电子 噪声 • 测量方法：“非活”空白源替代放射源 • 校正公式：
ns ns b nb
探测效率(detection efficiency)
Num berof pulses recorded by the detecting system Num berof particles em itted from the radioactiv e source
N0
p
• 注：相对测量条件
峰面积的确定
N Nt Nb
Nt Ni
l r
Nb
1 2
Nl N r r l 1
γ能谱仪的效率刻度
• 效率刻度：用一组标准源测定能谱仪对各 种能量γ射线探测效率的过程 • 效率刻度曲线：经效率刻度得到的能谱仪 的探测效率与γ射线能量之间的关系曲线
• 全能峰法 • γ能谱仪的效率刻度
γ射线的探测效率
G
1 e
d
G 4
• 注： γ射线的能量不同，则探测效率有别
全能峰法
• 根据全能峰内的净计数率与全能峰探测效 率，求样品γ射线发射率的方法 n p0 p • 例： N0 n ps
Ns
n ps
Ns
n p0
双管符合法（液闪）
γ的能量和强度测量
• γ射线测量的基本原理
• γ射线的能量测量 • γ射线的强度测量
γ射线测量的基本原理
• γ射线探测的实质
• γ射线的测量装置 • γ射线在探测器中的吸收过程（ γ能谱的形 成）
γ射线探测的实质
• 对γ射线与物质相互作用而产生的各种次级 电子的测量 • γ射线探测器的双重作用 γ-电子转换体 电子探测器
γ能谱(Cs-137)
γ能谱(Na-24)
γ能谱(Se-77m)
γ能谱的成因
• 光电峰T：光电效应，全能吸收
• 康普顿坪台C：康普顿效应，散射光子逃逸 • 逃逸峰：电子对效应，湮没辐射光子逃逸 单逃逸峰S：一个湮没辐射光子逃逸 双逃逸峰D：两个湮没辐射光子都逃逸
γ射线的能量测量
• γ谱仪的能量分辨率(energy resolution)
• 能量刻度和能量测量
γ谱仪的能量分辨率
• 谱仪对两种能量相近的射线的分辨本领
• 表示：半高宽(FWHM)或相对半高宽 • 影响因素： 谱仪的性质，工作状态，能量
γ谱仪的能量分辨率
能量刻度 (γ)
• 能量刻度：用一组能量已知的γ射线，在相同的条 件下，测量全能峰峰位与γ射线能量之间对应关系 的过程
绝对测量和相对测量
• 绝对测量（直接测量）
ns nb A
i frG
• 相对测量（间接测量）←借助标准源
ns nb A A0 n0 nb
• 注：相对测量中的各种校正实际是通过标准源而 间接得以实现的
α的活度测量
→医疗上应用少，监测中会碰到
• 厚样品α活度的相对测量 • 薄样品小立体角of Radioactivity
目的
• 了解放射性测量
• 了解α、β的活度测量 • 熟悉γ的能量和强度测量
内容
• 放射性测量
• α、β的活度测量 • γ的能量和强度测量
放射性测量
• 测量的目标: (放射性)核素的种类与活度 ↑ ↑ • 测量的内容： 射线的能量与强度
G
Num berof pulses recorded by the detecting system Num berof particles incidenton the detector
Num berof particles incidenton the detector G Num berof particles em itted from the radioactiv e source
• 能量刻度曲线：经能量刻度得到的γ射线的能量与 峰位（道址）之间的关系曲线 • 峰位xp与能量Ep之间的关系曲线：
Ep a b xp
能量刻度 (γ)
能量测量 (γ)
• 查能量刻度曲线（根据全能峰峰位）
• 将全能峰峰位的值代入拟合的直线方程 注：测量条件同刻度条件
γ射线的强度测量
→多用相对测量：发射率已知的标准源； 效率已知的探测器（各种γ ）←效率刻度 • γ射线的探测效率
• • • • 放射性测量的目标和对象 相对测量应当满足一定条件的原因 液体闪烁测量与固体闪烁测量的异同 γ能谱的成因
参考文献
• Chandra, Nuclear Medicine Physics
• Saha, Physics and Radiobiology of Nuclear Medicine