学号 201321010322 学生姓名张枫
核辐射探测器中的核电子学
摘要：核辐射探测器是指能够指示、记录和测量核辐射的材料或装置。辐射和核
辐射探测器内的物质相互作用而产生某种信息（如电、光脉冲或材料结构的变化），经放大后被记录、分析，以确定粒子的数目、位置、能量、动量、飞行时
间、速度、质量等物理量。核辐射探测器是核物理、粒子物理研究及辐射应用中
不可缺少的工具和手段。核辐射探测器的工作过程大致分为二阶段：一是与辐射
反应，生成某种信息，该过程属于核测控内容；二是该信息的记录、收集、处理， 该过程属于核电子学内容。
关键字：核辐射、核电子学、核辐射探测器。
1.核辐射探测器的工作过程
药用植物学论文其工作过程大致分为二个，一是与辐射反应，生成某种信息；二是该信息的记录、收集、处理。
硼氢化钾2.与辐射相互作用产生某种信息的过程
核辐射探测器按探测介质类型及作用类型大致分为三种：气体探测器、半导体探测器、闪烁体探测器。它们与辐射相互作用的过程大不相同，但是其基本思想没变，都是辐射粒子射入探测器的灵敏体积；入射粒子通过电离、激发等效应而在探测器中沉积能量；探测器通过各种机制将沉积能量转换成某种形式的输出信息。 2.1气体探测器
气体探测器是内部充有气体、两极加有一定电压的小室。入射带电粒子通过气体时，使气体分子电离
或激发，在通过的路径上生成大量的离子对—电子和正离子。带电粒子在气体中产生一电子离子对所需的平均能量称为电离能，电离能只与介质有关，与带电粒子的种类无关；带电粒子能量越高，其所生成的离子对越多，则生成的离子对数可以反应入射带电粒子的能量。 醋酸甲酯2.2闪烁体探测器
闪烁探测器是利用某些物质在核辐射的作用下会发光的特性探测核辐射的，这些物质称为荧光物质或闪烁体。其工作原理为：带电粒子进入闪烁体中，使原子电离激发，受激原子在退激过程中发光，光子穿过闪烁体、光导，一部分到达光电倍增管的光阴极，在光阴极上打出光电子，被光电倍增光的第一倍增极收集的光电子经过光电倍增管各倍增极的倍增，便产生一个电脉冲信号。
2.3半导体探测器
半导体探测器探测带电粒子的基本原理与气体电离室的十分相似，都是带电粒子在半导体探测器的灵敏体积内产生电子－空穴对，电子－空穴对在外电场的作用下漂移而输出信号。
我们把气体探测器中的电子－离子对、闪烁探测器中被 PMT第一打拿极收集的电子及半导体探测器中的电子－空穴对统称为探测器的信息载流子。
3信号载流子收集、记录、处理过程双硫仑
该过程主要涉及的为核电子学内容，包括①各种辐射探测器及与之相应的电子电路或系统。②针对核信息的随机性、统计性或单次性等特点的各种精密的电子学测量技术；时间间隔（微秒到皮秒）、空间分辨（毫米到微米）。③配有在线电子计算机的核电子系统，用于在核科学技术和高能物理实验中实时获取并处理巨量核信息，在实验全过程中不间断地对整个系统工作的监测和控制。④电子原材料、电子元件、器件和电子设备或系统在核辐射、核电磁场下的辐射效应和相应的抗辐射加固技术。⑤核技术在工业、农业、军事、医学、生物研究等方面应用时所需的各种辐射探测技术和电子技术。
3.1气体探测器
I : 复合区
II : 饱和区
III : 正比区
IV: 有限正比区
V: G-M 工作区中国移动北京公司网上营业厅
VI: 连续放电区
①离子对的收集：前面已经了解到气体探测器的信号载流子是产生于探测器灵敏体积内的离子对，离子对的数目不仅与入射带电粒子的能量有关，同时也与气体探测器所加的偏压有关。如上图，根据所加偏压大小，可以使得气体探测器工作在不同区间，其主要区别是离子对数的收集。探测器处于复合区间时，收集到的离子对数小于初始电离产生的离子对数o N ；处于饱和区时，收集到的离子对数等于o N ；处于正比区时，收集到的离子对数大于o N ，且有N=o N M ，M 为气体放大倍数；处于G-M 工作区与连续放电区，收集到的离子对数完全与入射粒子能量无关。因此可以看出，气体探测器信号载流子的收集由探测器灵敏体积所加偏压决定。
②输出电流信号的处理及记录：离子对收集后产生电流信号，对于该电
流信号的处理，主要进行于探测器的输出回路。输出电路通常包括探测器本身的输出部分电路以及和探测器相连的放大器输入电路。
格陵兰海豹图1 图1是气体探测器输出回路，，我们可以把探测器看成电流源i （t ），做出他的等效电路，如图2
图2
再进一步简化可以得到图3
图3 其中，i R 和i C 为放大器输入电阻和输入电容，s C 为分布电容，o C 为电离室的
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