实验2-2 闪烁计数器及γ能谱.ppt

前置 放大器 闪烁体 光电倍增管 光阴极 倍增极 阳极 一.实验原理 （二）基本原理 γ射线射入闪烁体，通过光电效应、康普顿效应和电子对产生这三种效应，产生次级电子，再由这些次级电子去激发闪烁体发光。所发之光被光电倍增管接收，经光电转换及电子倍增过程，最后从光电倍增管的阳极输出电脉冲。分析、记录这些脉冲就能测定射线的强度和能量。 闪烁体吸收一个能量为E入射粒子，在其激发下发射的光子数为N。这些光子打在光阴极上能打出PN个光电子?????，P称为光阴极的光电转换效率。经过电子倍增在阳极可收集到MPN个电子。这里为了简单，没有考虑光和电子在传输过程中的损失。设阳极系统对地的等效电容为C，则在负载电阻足够大时（RC＞＞闪烁体的发光衰减时间）,电压脉冲幅度为 此脉冲经过放大倍数为A的线性放大器放大，最后得到脉冲幅度为 在M、P、A、η都是常数的情况下，闪烁计数器的输出脉冲幅度正比于被吸收射线的能量E 光电效应 康普顿效应 电子对产生 （四）能量分辨率 因为闪烁体的发光，光阴极的光电子发射，倍增极的次电子发射等都服从统计规律，存在一定的统计涨落；闪烁体各部分的发光效率和光的收集效率不会完全一样，光阴极各部分的灵敏度也有差别。这样即使闪烁体吸收一束能量为E的带电粒子，得到的脉冲幅度不是都等于VE，而是以VE 为中心有一定的分布 N0/2 N0 △V VE 脉冲幅度 （五）实际的脉冲分布 以137Cs发射的0.661 MeV的γ射线测得的脉冲分布为例。图中峰Ⅰ是由光电效应产生的单一幅度脉冲的分布。发 生康普顿效应并且散射光子也被吸收（因而γ射线的能量被全吸收）产生的脉冲也在其中，故峰Ⅰ称光电峰，也叫全能峰。其峰处脉冲幅度为KEγ。峰Ⅰ左面平坦部分是由康普顿电子产生的连续分布。其中附加的小峰Ⅱ称为反散射峰，是放射源发出的γ射线在测量装置及周围物体上经θ≈180°的散射后进入闪烁体被吸收而产生的。最左面的峰Ⅲ是因吸收Ba（Cs的衰变产物）的X射线峰而形成的，称为Ba的X射线 脉冲幅度 计数率 2 4 6 8 10 Ⅲ Ⅱ Ⅰ 0