核辐射探测器

nuclear radiation detector
又称核探测元件(nuclear detection element)。是探测辐射射线用的器件。常用的有电离室、计数管和闪烁计数器、原子核乳胶、固体核径迹探测器和半导体探测器等。
这类探测元件可以测量辐射射线和它们的性质。其原理主要是利用射线与物质相互作用时所产生的多种效应。如应用带电粒子与物质作用产生电离的原理制作的电离室、计数管,以及α径迹探测器等;利用其荧光作用做成的闪烁计数器;利用电离和激发所引起的化学反应过程制作原子核乳胶,固体核径迹探测器等。对带电离子可直接应用上述性质,对不带电的粒子(如γ射线),则应用其与物质作用的三种效应(光电效应、康普顿-吴有训效应、电子对效应)所产生的二次电子来达到上述目的。[1]
核辐射探测器是核工业各环节的耳目。辐射(α,β,γ,中子,X射线等)在气体、液体、固体中引起电离或激发,转换为电信号,由电子仪器测量其强度或能量。不同性质的核辐射,要用不同的探测器,因此,核辐射探测器是个大家族。
气体电离探测器:这是发展最早、应用最广的探测器,具有结构简单、使用方便、价格便宜等优点,包括盖革计数管、电晕计数管、正比计数管、电离室等。
闪烁探测器:一般由核辐射闪烁体(如碘化钠)和光电倍增管组成。按化学成分划分,可以分为有机闪烁体和无机闪烁体;按形态分,有固体、液体和气体闪烁体;固体的又分为单晶、塑料、粉末和玻璃等闪烁体。光电倍增管是按电参数、几何尺寸和用途而组合分类的。根据核测量的需要,可选择闪烁体和光电倍增管组合成各式各样的探测器,这类探测器有探测效率高的优点。
半导体探测器:它是用半导体锗、硅为主要原材料制成的探测元件具有能量分辨率高、上升时间快、线性响应好、抗磁场干扰、结构紧凑等优点。