閃爍計數器
編輯閃爍計數器是用于檢測和測量儀器電離輻射通過使用上的入射輻射的激勵效果閃爍材料,并檢測得到的光脈沖。
它由響應入射輻射產生光子的閃爍體、敏感的光電探測器(通常是光電倍增管(PMT)、電荷耦合器件(CCD)相機或光電二極管)組成,后者將光轉換為電信號和電子設備來處理這個信號。
閃爍計數器廣泛用于輻射防護、放射性物質分析和物理研究,因為它們制造成本低但量子效率高,并且可以測量入射輻射的強度和能量。
閃爍計數器的歷史
編輯現代電子閃爍計數器是由SamuelCurran爵士于1944年在加州大學伯克利分校從事曼哈頓項目時發明的。需要測量少量鈾的輻射,他的創新是使用美國無線電公司制造的一種新近可用的高靈敏度光電倍增管來準確計算受到輻射的閃爍體的閃光。這是建立在早期研究人員的工作基礎之上的,例如AntoineHenriBecquerel,他在研究放射性物質時發現了放射性。1896年鈾鹽的磷光。以前閃爍事件必須用眼睛費力地檢測,使用旋轉鏡是一個簡單的顯微鏡來觀察閃爍體中的閃光。
檢測材料
編輯閃爍體由透明晶體組成,通常是磷光體、塑料(通常含有蒽)或有機液體(參見液體閃爍計數),當受到電離輻射時會發出熒光。
結晶形式的碘化銫(CsI)用作閃爍體,用于檢測質子和α粒子。含有少量鉈的碘化鈉(NaI)用作閃爍體以檢測伽馬波,而硫化鋅(ZnS)則廣泛用作α粒子的檢測器。硫化鋅是盧瑟福用來進行散射實驗的材料。碘化鋰(LiI)用于中子探測器。
檢測器效率
編輯伽瑪
伽馬射線探測器的量子效率(每單位體積)取決于探測器中的電子密度,某些閃爍材料,如碘化鈉和鍺酸鉍,由于其原子序數高,可以達到高電子密度。組成它們的一些元素。然而,基于半導體的探測器,特別是超純鍺,具有比閃爍體更好的固有能量分辨率,并且在伽馬射線光譜法可行的情況下是首選。
中子
在中子探測器的情況下,通過使用富含氫的閃爍材料可以有效地散射中子,從而獲得高效率。液體閃爍計數器是量化β輻射的一種有效且實用的方法。
閃爍計數器的應用
編輯閃爍計數器用于測量各種應用中的輻射,包括手持式輻射測量儀、放射性污染的人員和環境監測、醫學成像、輻射測定、核安全和核電站安全。
市場上已經推出了幾種使用閃爍計數器檢測運輸過程中潛在危險的伽馬發射材料的產品。其中包括為貨運碼頭、邊境安全、港口、稱重橋應用、廢金屬堆場和核廢料污染監測而設計的閃爍計數器。有多種閃爍計數器安裝在皮卡車和直升機上,以便在因臟彈或放射性廢物造成安全情況時快速做出反應。手持裝置也很常用。
使用指南
在英國,健康與安全執行局(HSE)發布了一份關于為相關應用選擇正確輻射測量儀器的用戶指南。這涵蓋了所有輻射儀器技術,是使用閃爍探測器的有用比較指南。
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