• 第二闪烁剂的作用：转变第一闪烁剂发射光波波长，使其与光 电倍增管光阴极光谱相匹配，也称移波剂。
• 液体闪烁计数器主要优点：灵敏度高、效率高、操作简便，并 能对不同形式的样品进行测量。
• 三、猝灭及其校正 • 引起猝灭的主要原因 • 化学猝灭 • 颜色猝灭 • 微粒猝灭 • 猝灭校正： • 内标准法 • 道比法 • 外标准道比法
高低压电源
样 品
闪 烁 体
光 电 倍 增 管
前 置 放 大 器
放 大 器
甄 别 器
定 标 器
电子学线路
• 闪烁型探测器由闪烁体，光电倍增管，电源和放大器-分析器定标器系统组成，现代闪烁探测器往往配备有计算机系统来处 理测量结果。 • 当射线通过闪烁体时，闪烁体被射线电离、激发，并发出一定 波长的光，这些光子射到光电倍增管的光阴极上发生光电效应 而释放出电子，电子流经电倍增管多级阴极线路逐级放大后成 为电脉冲，输入电子线路部分，而后由定标器记录下来。 • 光阴极产生的电子数量与照射到它上面的光子数量成正比例， 即放射性同位素的量越多，在闪烁体上引起闪光次数就越多， 从而仪器记录的脉冲次数就越多。 • 测量的结果可用计数率，即射线每分钟的计数次数（简写为 cpm）表示，现代计数装置通常可以同时给出衰变率，即射线 每分钟的衰变次数（简写dpm）、计数效率（E）、测量误差 等数据，闪烁探测器是近几年来发展较快，应用最广泛的核探 测器，它的核心结构之一是闪烁体。 • 闪烁体在很大程度上决定了一台计数器的质量。
• 各种射线由于其本身的性质不同，与物质的相互作用各有特点。 这种特点还常与物质的密度和原子序数有关。 • α射线通过物质时，主要是通过电离和激发把它的辐射能量转 移给物质，其射程很短，一个1兆电子伏（1MeV）的α射线， 在空气中的射程 约1.0<厘米，在铅金属中只有23微米（um）， 一张普通纸就能将α射线完全挡住，但α射线的能量能被组织和 器官全部吸收。
• β射线也能引起物质电离和激发，与α射线 的能量相同的β射线， 在同一物质中的射程比α要长得多，如>1MeVβ射线，在空气 中的射程是10米，高能量快速运动的β粒子，如32P，能量为 1.71MeV，遇到物质，特别是突然被原子序数高的物质（如铅， 原子序数为82）阻止后，运动方向会发生改变，产生轫致辐射。 轫致辐射是一种连续的电磁辐射，它发生的几率与β射线的能 量 和物质的原子序数成正比，因此在防护上采用低密度材料， 以减少轫致辐射。β射线能被不太厚的铝层等吸收。
• 四、契伦可夫（Iouri Tcherenkov）计数器 • 契伦可夫效应：指带电粒子（通常是电子）以超过光在该介质 中的传播速度时，便会发出可见光和接近可见光的光波的现象。
• 契伦可夫计数器：根据契伦可夫原理制成的仪器。
• 契伦可夫测量的条件：带电粒子的传播速度大于光在该介质中 的传播速度。带电粒子在水中产生契伦可夫辐射的能量阀值为 0.263Mev。 • 应用实例：32P 1.74Mev 介质为水，在液体闪烁计数低仪
上用3H程序测定。
G-M计数管的工作原理
阴极 阳极
G-M计数管的特性
• 由坪曲线，死时间，本底，效率等因素决定 • 坪曲线：在源强不变的情况下，脉冲计数率与作用电压的关 系曲线。
计数/ 分
V0 V1
V2
电压
坪曲线可分成三段
计数/分
D
N2 N1
C B
A
V0 V1 V2
电压
• AB段计数率随电压增加面增加，V0称为起始电压（阀电压）。 • BC段电压虽增加，计数率却几乎不改变。所以BC段称为“坪”，对应的V2V1称为坪长。 • CD段计数率随着电压的升高而急剧上升，因为到这样高的电压时，猝灭气 体已逐渐失去猝灭作用而形成连续放电。 这样将造成计数管的迅速破坏。
• 二、液体有机闪烁体（闪烁液）的组成 • 溶剂约占99%，主要作用是接受射线的能量；溶Байду номын сангаас约占1%，主 要作用是在接受溶液剂能量后退激时发出荧光。
• 常用溶剂有甲苯、二甲苯、二氧六环等。
• 常用溶质：第一闪烁剂：PPO（2,5-二苯基恶唑）；
•
第二闪烁剂：POPOP(1,4-(双-(5-苯基恶唑基-2))苯。
第三章 放射性测量
• 第一节 射线与物质的相互作用 • 放射性同位素放射出的射线碰到各种物质的时候，会产生各种 效应，它包括 射线对物质的作用和物质对射线的作用两个相互 联系的方面。 • 射线能够使照相底片 和核子乳胶感光；使一些物质产生荧光； 可穿透一定厚度的物质，在穿透物质的过程 中，能被物质吸收 一部分，或者是散射一部分，还可能使一些物质的分子发生电 离； 另外，当射线辐照到人、动物和植物体时，会使生物体发 生生理变化。 • 射线与物质的相互作用，对核射线来说，它是一种能量传递和 能量损耗过程，对受照射物质来说， 它是一种对外来能量的物 理性反应和吸收过程。
• 影响相对测量的几个因素： • 标准源的选择：要求同一核素，且两者活度相关不大； • 应“在相同条件下”测量：测量设备相同、仪器工作 状态相同、测量几何条件相同且重复性好； • 样品盘的材料、厚度等最好也与标准源的相同。
• 第四节 液体闪烁计数器
• 一、基本原理与结构 • 液体闪烁计数器是利用射线对于某些荧光或闪烁体的闪光作用， 这种闪光又通过光敏物质形成电子（光电子、康普顿电子、电 子对），然后通过倍增放大得到可测的脉冲。
（0.5keV~0.2MeV）、快中子（0.2MeV~20MeV）、超快中子 或相对论性中子（ En>20MeV）。 • 与上述射线不同，中子不与吸收介质的原子核外层电子相互作 用。当中子流通过物质时，它可进入吸收物质的原子核内部并
与核子相互作用。其一是中子可能被原子核散射。
• 第二节 辐射探测器 • 一、辐射探测器的定义、基本原理及类型 • 在核物理研究及放射性同位素应用中，要探测各种辐射的存在， 分辨并确定的能量、半衰期、电荷、放射性活度等性质，用来 作这类工作的仪器总称为探测器。 • 基本原理：利用辐射与物质相互作用而产生的一些特殊现象， 如电离、荧光、核反应、热效应、化学效应以及一些特殊的次 级效应。 • 分类：按作用介质分为 • 气体探测器：电离室、正比计数器、G-M计数管、半导体探测 器等； • 液体探测器：液体闪烁计数器、气泡室等； • 固体探测器：半导体探测 器等。 • 按作用原理分为 • 累计型探测器：电流电离室、热释光探测 器、胶片剂量计等； • 脉冲型探测器：脉冲电离室、正比计数器、G-M计数管、液体 闪烁计数器 。
• γ射线的穿透力最强，射程最大，1MeV的γ射线在空 气中的射程约有米之远， γ射线作用于物质可产生光 电效应、康普顿效应和电子对效应，它不会被物质完 全吸收，只会随着物质厚度的增加而逐渐减弱。
• 中子：按能量可分为冷中子（En<5×10-3eV）、热中子
（En=0.25eV）、过热中子（0.1~0.5keV）、中能中子
• 二、脉冲探测器
阴极 阳极
脉冲探测器的结构原理图
• 第三节 G-M计数管 • 了解放射性测量基本装置的工作原理，熟练掌 握有关仪器的使用方法； • 掌握G-M计数管的坪曲线的测量方法，正确选 择合适的工作电压。
原理
• 基本测量装置的工作原理
高压电源
计数管
前置放大
定标器
放射源 电源
定 标 器
坪坡度T：表示电压改变一伏时，计数率变化的百分比
N1 (V2 V1` ) T V1
N
N1 2
100 %
工作电压选择：在坪中间偏左一些，电压变动时不致于影响计 数率。
主要测量步骤：
了解放射性测量装置的基本结构 逐渐升高计数器的电压，测量在不同电压下 的计数率， 找出阀电压V0；V1，N1，V2，N2， 直到测完BC段为止，回头再测一次V0， 选取合适的工作电压， 在计数管工作电压下测本底5分钟。