α、β放射性测量.ppt
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放射性样品与液体闪烁体
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一、低能β放射源的测量方法
液体闪烁测量是闪烁测量的一种方式,它与固体闪烁测量 一样,是利用闪烁材料将射线转变为荧光,再利用光电倍增管 将之转变为电脉冲,从而分析射线的数量和能量。液体闪烁测 量又不同于固体闪烁测量,放射源不是置于闪烁体之外,而是 直接置于闪烁体之中,使射线的能量直接被闪烁液吸收,并且 测量的几何条件接近4π。
一、规定立体角法
测量β放射源活度的最简单方法是安装一个“规 定立体角”的实验装置。该装置可采用端窗式 G-M计数管,它对大多数β放射源的效率接近 100%。这种计数系统的计数率由下式给出
Nβ
AΩ 4π
其中A为放射源的活度,Ω为放射源对探测器 所张的立体角。
原理:通过测量放射源在任何一定方位一定立体角内 的放射源活度,来推算放射源总活度
液体闪烁计数法主要用于α与β放射性核素的探测与分析, 尤其适合低能β发射体(如 和 )的相对测量。它也用于 电子俘获衰变后继发X射线与俄歇电子的放射性核素的相对活 度的测量。
二、液体闪烁计数
原理:闪烁体吸收射线能量→原子、分子电离激 发→受激原子、分子退激发射荧光光子→光子在光电 倍增管的光阴极激出光电子 →光电子经倍增产生电 子流 →电子流在阳极负载上产生电信号→ 电信号由 电子仪器记录分析
缺点: ①有效立体角不能总是以很高的精确度进行测定; ②在能谱最低端的β粒子常常有被计数管窗吸收的 可能性,因此将不可避免地发生一些误差。 ③如果某些母核经β衰变到达子核的激发态,就会 有γ射线的放出,这种γ射线通常会对观察到的总计数 率作出贡献,由于G-M计数器对γ射线的效率一般很 低,约为1%,所以这种影响是小的。 ④如果发生内转换,则内转换电子将会以很高的效 率被计数,并产生很大的误差,因此这种方法只有在 确知所研究的核素不发生内转换的情况下方可采用。
α、β放射性测量
第四节 β放射源的活度测量
放射源发射出的β粒子在水或生物组织中的射程可达 1cm,因而常常用于放射生物学工作。β粒子在临床 的应用已有多年,近来用于癌症的治疗是一个热点 。放射源的活度在医疗上相当于药物的剂量,因此 具有特别重要的价值。 β放射源活度绝对测量的方法很多,常用的有规定立 体角法、4π计数法和符合法。
使用4πβ计数法测β源的活度时,β粒子的探测效率受 到计数管死角及源自吸收、膜吸收的影响。对低能β 射线,这种影响尤其严重。而符合法虽然可避开源探 测效率问题,却受到衰变方式的限制——它必须是βγ级联衰变的核素。因此,对一些低能纯β放射性核素 的活度测量必须寻求新的方法。一种办法是将β放射 性核素以气态形式充入计数管中,这样在使立体角达 到4π的同时,也免除了源自吸收、反散射等的影响, 这就是所谓的内充气法。另一种办法是采用液体闪烁 法,这是本章要介绍的。
选择合适的液体闪烁剂,优良的光电倍增管,采 取双管符合技术,好的制样技术等都很重要。
在液体闪烁计数中放射性 样品与一种或几种有机荧 光体一起溶于有机溶剂中 。常用的溶剂有甲苯、二 甲苯、二氧己环以及其他 的芳香烃或乙醚。液体闪 烁体借助溶剂分子的电离 与激发吸收辐射能。所吸 收的能量接着有效地传递 至有机荧光分子(其浓度 通常在0.5%到1%之间)。 之后该能量的一部分通过 荧光分子的退激转变为光 。
三、符合法
符合法是将不同探测器记录到的两个或两个 以上相关的核事件,利用电子仪器形成一个脉 冲计数的方法。 符合法的好处是避开了4π计数法中,源自吸收 校正的困难,因此测量准确度得到进一步提高。 对于衰变时伴有级联辐射的β放射源,最好采用 符合法测量放射源的活度。
第五节、低能β放射源的活度测量
二、4π计数法
4π计数法:把放射源置散射、吸收及几何位置等因素的影响 。 因此用4π计数法,其测量结果的误差比规 定立体角法小
4π计数器由两个半球组成, 每个半球都有自己的阳极收 集连接线。两个半球合在一 起,把沉积在塑料薄膜上的 放射源物质安置其中。通常 用连续气流系统充入适当的 混合气体。虽然这样的计数 器原则上可工作在G-M区, 但更常用做正比计数管;由 于正比计数管的“死时间” 短,因而可以得到高得多的 计数率,如有必要还可用于 脉冲的甄别。
三、淬灭及其校正
淬灭:就是一种或几种过程使闪烁脉冲幅度变小
造成淬灭的原因: a.射线在使闪烁溶液溶剂分子激发之前就失去能
量 b.温度变化引起闪烁体发光衰减时间变化。 c.颜色淬灭 d.由于温度或其它因素的变化,使测量杯表面沾
有尘污或蒸汽冷凝,也会使光的传递受到影响 。
本底噪声脉冲,在两个光电倍增管之间时间上并不相关, 因此记录到的数量将大大减少,而符合收集到的荧光脉 冲将被记录。光电转换效率会有所降低,通过在制冷单 元中冷却,从而减少光阴极的热电子发射,可以进一步 降低光电倍增管本底。