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核辐射探测器是怎么工作的?

时间:2020-08-07 来源:中国辐射防护协会

电离辐射探测器主要有三大类型,分别是气体探测器、固体探测器和液体闪烁体探测器。它们的主要原理是利用电离辐射的电离能力,记录电离结果从而实现对电离辐射的测量。

气体探测器使用的介质是气体。常见的气体探测器有电离室、正比计数器、G—M计数器等。电离室的工作原理是电离辐射进入电离室后,使气体原子电离,产生电子一离子对,通过电离室的外加电场将这些电子一离子对分离并收集测量,可以测量电流,也可以测量电子脉冲数目;正比计数器和G—M计数器与电离室工作原理相同,但正比计数器由于存在放大效应,更适合测量低能β射线和电离能力较弱的γ射线。

固体探测器分为闪烁探测器和半导体探测器。闪烁探测器是利用电离辐射与一些荧光物质相互作用后原子产生荧光效应的原理制成的。闪烁探测器由三部分组成:闪烁体、光电倍增管和电子学仪器。电离辐射在进入闪烁体之后,产生荧光光子,这些光子打在光电倍增管的光阴极上,产生光电效应,并通过光电倍增管放大电信号,最终经电子学仪器测量信号大小。半导体探测器的测量原理与气体探测器相似,只不过将气体换成了半导体。因此,半导体探测器内被电离出来的不再是电子一离子对而是电子一空穴载流子对,通常半导体探测器的灵敏度高于气体探测器。

液体闪烁体探测器的基本原理是射线与物质相互作用产生的荧光效应。射线与闪烁体溶剂中添加的可产生荧光的物质相互作用,使闪烁体分子成为激发态。闪烁体分子由激发态回到基态时,发出荧光光子。荧光光子被光电倍增管接收,转换为光电子,再经过电子学系统得到放射性的强弱信息。

如今市场上已经有很多便携式的电离辐射探测器。如果你对身边的环境辐射强度感兴趣,那么不妨买一个来测试一下。

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