核辐射探测器总结篇(1)_核辐射探测器特点

 

前面多篇简要的讲述了气体探测器、闪烁体探测器、半导体探测器以及中子探测器的工作原理，它们各自在不同领域发挥着重要作用。但总的来说，它们的输出信号都是一系列幅度大小不一、波形不尽一致、前后间隔疏密不均出现的时间随机分布的电荷或电流脉冲，它们是由入射粒子的性质及探测器的响应所决定的，根据这些脉冲及其相关参数，可以得到有关核辐射和粒子的信息。

 

1，  每个脉冲携带的电荷量：

其电荷量的大小与入射粒子的能量损耗成正比。若输出电流脉冲，其面积就代表电荷量，所以若将该脉冲送到电容上累积电荷。电容上的输出电压幅度就代表电荷量，而电压幅度大小的分布就能反映入射粒子的能谱。

 

2，  每个脉冲出现的准确时刻：

由该时刻可以确定粒子入射探测器的准确时刻。当使用两个以上探测器时，可以测定射入这些探测器的粒子在时间上的相互关系，在此基础上可以测定脉冲时间间隔上的分布，即时间谱。

 

3，  单位时间内平均出现的脉冲数：

它是和单位时间内平均入射粒子数成正比的。因此，它可以反映入射粒子的强度，从它的变化可以测量粒子的寿命。测量一定时间内脉冲的总计数，能给出总剂量大小。

 

4，  脉冲的形状：

有些探测器输出脉冲波形的某些参量(如脉冲的上升时间)和入射粒子的类型有关，通过这种波形参量的测量，可以识别入射粒子的类型，例如分辨n、γ、p、d或其他粒子等。

 

由上可见，通过对信号脉冲幅度、时间、波形和数目等参量的获取、处理和分析，可以获得粒子的动量、能量、电荷量、质量、时间和空间关系等各种性质，从而为识别粒子，研究其运动性质，探讨其内在规律提供实验依据。

 

另外，在核辐射测量中，最基本的特点就是它的统计特性，因为在核辐射探测器中，射线和物质相互作用所产生的电离、激发、光电转换和倍增过程都是随机的，而且核衰变过程也是由一定的概率性来表现的。

 

所以对微观过程的研究，必须对大量事物的统计规律做出相应的处理和分析，由于核事件本身的随机性而出现的统计涨落，在核辐射探测器把核信息转化成电脉冲信号时，该信号就具有与通常周期信号根本不同的特点——即无论在信号的时间特性或幅度分布上，都是随机的。因此核探测器输出信号通常需要专用的核电子仪器来进行处理和研究。

 

参考文献：

[1]原子核物理实验方法

[2]粒子探测技术及数据获取

[3]核电子学

[4]模拟电子技术基础