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核輻射探測器總結篇(1)_核輻射探測器特點

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前面多篇簡要的講述了氣體探測器、閃爍體探測器、半導體探測器以及中子探測器的工作原理,它們各自在不同領域發揮着重要作用。但總的來說,它們的輸出信号都是一系列幅度大小不一、波形不盡一緻、前後間隔疏密不均出現的時間随機分布的電荷或電流脈沖,它們是由入射粒子的性質及探測器的響應所決定的,根據這些脈沖及其相關參數,可以得到有關核輻射和粒子的資訊。

1,  每個脈沖攜帶的電荷量:

其電荷量的大小與入射粒子的能量損耗成正比。若輸出電流脈沖,其面積就代表電荷量,是以若将該脈沖送到電容上累積電荷。電容上的輸出電壓幅度就代表電荷量,而電壓幅度大小的分布就能反映入射粒子的能譜。

2,  每個脈沖出現的準确時刻:

由該時刻可以确定粒子入射探測器的準确時刻。當使用兩個以上探測器時,可以測定射入這些探測器的粒子在時間上的互相關系,在此基礎上可以測定脈沖時間間隔上的分布,即時間譜。

3,  機關時間内平均出現的脈沖數:

它是和機關時間内平均入射粒子數成正比的。是以,它可以反映入射粒子的強度,從它的變化可以測量粒子的壽命。測量一定時間内脈沖的總計數,能給出總劑量大小。

4,  脈沖的形狀:

有些探測器輸出脈沖波形的某些參量(如脈沖的上升時間)和入射粒子的類型有關,通過這種波形參量的測量,可以識别入射粒子的類型,例如分辨n、γ、p、d或其他粒子等。

由上可見,通過對信号脈沖幅度、時間、波形和數目等參量的擷取、處理和分析,可以獲得粒子的動量、能量、電荷量、品質、時間和空間關系等各種性質,進而為識别粒子,研究其運動性質,探讨其内在規律提供實驗依據。

另外,在核輻射測量中,最基本的特點就是它的統計特性,因為在核輻射探測器中,射線和物質互相作用所産生的電離、激發、光電轉換和倍增過程都是随機的,而且核衰變過程也是由一定的機率性來表現的。

是以對微觀過程的研究,必須對大量事物的統計規律做出相應的處理和分析,由于核事件本身的随機性而出現的統計漲落,在核輻射探測器把核資訊轉化成電脈沖信号時,該信号就具有與通常周期信号根本不同的特點——即無論在信号的時間特性或幅度分布上,都是随機的。是以核探測器輸出信号通常需要專用的核電子儀器來進行處理和研究。