《电离辐射探测器》求取 ⇩

序言1

第1章射线与物质的相互作用4

§1 重带电粒子与物质的相互作用4

Ⅰ．相互作用的特点5

Ⅱ．阻止本领与Bethe公式5

Ⅲ．Bragg曲线与能量歧离10

Ⅳ．粒子的射程10

Ⅴ．在薄吸收体中的能量损失13

Ⅵ．定比定律15

Ⅶ．裂变碎片的特性15

§2 快电子与物质的相互作用16

Ⅰ．能量损失率(比能损失)16

Ⅱ．电子的射程和透射曲线(吸收曲线)17

Ⅲ．正电子与物质的相互作用19

§3 γ(或X)射线与物质的相互作用20

Ⅰ．相互作用的特点20

Ⅱ．相互作用机制21

Ⅲ．γ(或X)射线束的吸收31

§4 中子与物质的相互作用33

Ⅰ．中子与物质相互作用的一般特性33

Ⅱ．中子的散射33

Ⅲ．中子的俘获37

习题41

参考文献42

Ⅰ．随机事件、概率和随机变量43

§1 概率论基础知识43

第2章辐射探测中的统计概率问题43

Ⅱ．随机变量的分布函数与数字表征45

Ⅲ．几种典型的概率分布47

Ⅳ．随机变量的运算与组合51

§2 核衰变数与探测器计数的涨落分布53

Ⅰ．核衰变数的涨落53

Ⅱ．探测器计数的涨落54

Ⅲ．辐射探测数据的统计误差56

§3 电离过程的涨落57

§4 累计信号的涨落58

Ⅰ．粒子束脉冲的总电离电荷量59

Ⅱ．稳定粒子束流累计信号的涨落59

Ⅰ．相邻信号脉冲(或粒子)的时间间隔62

§5 辐射粒子与信号的时间分布62

Ⅱ．相邻“进位脉冲”的时间间隔63

§6 倍增过程的统计涨落64

习题64

参考文献64

第3章气体电离探测器65

§1 气体中离子与电子的运动规律65

Ⅰ．气体的电离与激发65

Ⅱ．气体中离子、电子的漂移与扩散运动67

Ⅲ．离子、电子的复合与负离子的形成71

Ⅳ．决定气体中离子、电子运动的方程组72

§2 电离室的工作机制与输出信号73

Ⅰ．电离室的工作机制——输出信号产生的物理过程74

Ⅱ．电离室的输出回路76

Ⅲ．电离室输出信号的计算方法77

§3 脉冲电离室84

Ⅰ．脉冲电离室的输出信号84

Ⅱ．脉冲电离室输出信号的测量89

Ⅲ．脉冲电离室的性能91

Ⅳ．圆柱形电子脉冲电离室与屏栅电离室97

§4 累计电离室102

Ⅰ．累计电离室的输出信号102

Ⅱ．累计电离室输出信号的涨落105

Ⅲ．累计电离室的主要性能106

Ⅳ．累计电离室的应用109

§5 脉冲束电离室110

§6 电离室应用实例111

Ⅰ．硼电离室与裂变室111

Ⅱ．工业核仪表电离室113

Ⅲ．阵列电离室113

§7 正比计数器的放电机制与输出信号114

Ⅰ．正比计数器的放电机制115

Ⅱ．正比计数器的输出信号122

§8 正比计数器的性能与应用124

Ⅰ．气体放大倍数与工作电压的关系124

Ⅱ．脉冲幅度分布及其与工作电压的关系124

Ⅲ．探测效率与坪特性125

Ⅳ．分辨时间127

Ⅰ．在能量测量方面的应用——正比谱仪128

Ⅴ．时滞128

§9 正比计数器的应用128

Ⅱ．在强度测量方面的应用129

Ⅲ．在中子测量方面的应用129

Ⅳ．在位置测量方面的应用134

§10 G-M计数管的放电机制与输出信号137

Ⅰ．非自熄G-M计数管的放电机制137

Ⅱ．有机自熄G-M计数管的放电机制140

Ⅲ．卤素管的工作原理143

Ⅳ．强流管的工作原理145

Ⅴ．自熄G-M管的输出信号145

Ⅰ．自熄G-M计数管的性能147

§11 自熄G-M计数管的性能与应用147

Ⅱ．自熄G-M管的典型结构与应用154

§12 自熄流光管(SQS计数管)157

Ⅰ．SQS放电机制158

Ⅱ．SQS计数管(室)的性能与应用159

习题160

参考文献162

第4章闪烁探测器164

§1 闪烁探测器的基本原理164

§2 闪烁体165

Ⅰ．闪烁体的发光机制165

Ⅱ．闪烁体的物理特性169

Ⅲ．几种常用闪烁体的特性172

§3 光的收集与光导176

Ⅰ．闪烁体的包装177

Ⅱ．光学耦合剂177

Ⅲ．光导178

§4 光电倍增管179

Ⅰ．光电倍增管的构造和工作原理179

Ⅱ．光电倍增管的“分压器”183

Ⅲ．光电倍增管的主要性能185

§5 闪烁探测器的输出信号190

Ⅰ．闪烁探测器输出电信号的物理过程190

Ⅱ．输出脉冲信号的电荷量192

Ⅲ．闪烁探测器的电流脉冲信号193

Ⅳ．电压脉冲信号195

Ⅴ．闪烁探测器输出信号的涨落196

§6 闪烁探测器的主要性能197

Ⅰ．脉冲幅度分布与能量分辨率198

Ⅱ．探测效率与“坪特性”199

Ⅲ．分辨时间199

Ⅳ．时滞与时间分辨本领199

Ⅴ．闪烁探测器的稳定性200

§7 单晶γ闪烁谱仪200

Ⅰ．γ闪烁谱仪的组成与工作原理201

Ⅱ．单能γ射线的输出脉冲幅度谱201

Ⅲ．Nal(Tl)单晶闪烁谱仪的性能204

§8 全吸收反符合谱仪、康普顿谱仪及电子对谱仪207

Ⅰ．全吸收反符合谱仪207

Ⅱ．康普顿谱仪(双晶谱仪)209

Ⅲ．电子对谱仪(三晶谱仪)210

§9 闪烁探测器在中子测量中的应用211

Ⅰ．含硼、锂的无机闪烁晶体211

Ⅱ．含氢闪烁体——有机闪烁体213

习题215

参考文献216

第5章半导体探测器217

§1 半导体的基本性质217

Ⅰ．半导体的晶格结构218

Ⅱ．能带理论介绍219

Ⅲ．本征半导体与杂质半导体221

Ⅳ．载流子的特性与运动规律222

Ⅰ．带电粒子与晶体的相互作用225

§2 均匀型半导体探测器225

Ⅱ．均匀型半导体探测器的工作原理及性能226

§3 势垒区的形成及其性质228

Ⅰ．严衡P-N结229

Ⅱ．在外加电压下的结230

Ⅲ．势垒区的性质231

§4 P-N结半导体探测器的工作原理235

Ⅰ．P-N结探测器的基本原理235

Ⅱ．扩散结型探测器236

Ⅲ．面垒型探测器236

Ⅳ．两种P-N结探测器的比较237

§5 P-N结探测器的输出信号及主要性能237

Ⅰ．输出信号238

Ⅱ．主要性能241

§6 P-N结探测器的应用245

Ⅰ．α及其它重带电粒子能量的测量246

Ⅱ．dE／dx探测器246

Ⅲ．半导体夹层谱仪247

Ⅳ．在剂量监测方面的应用实例249

§7 P-I-N结探测器的工作原理与封装250

Ⅰ．P-I-N结250

Ⅱ．锂漂移技术251

Ⅲ．探测器的封装254

Ⅰ．锂漂移探测器的输出信号255

§8 锂漂移探测器的输出信号与主要性能255

Ⅱ．锂漂移探测器的主要性能256

§9 锂漂移探测器的应用261

Ⅰ．锂漂移探测器的使用技术261

Ⅱ．锂漂移探测器与其它γ射线谱仪的比较262

Ⅱ．半导体γ谱仪在核物理实验中的应用264

Ⅲ．半导体γ谱仪在核工程技术中的应用265

§10 高纯锗探测器266

Ⅰ．高纯锗探测器的原理与结构266

Ⅱ．高纯锗探测器的输出信号与性能267

Ⅲ．高纯锗探测器的应用269

§11 其它半导体探测器269

Ⅰ．化合物半导体探测器269

Ⅲ．位置灵敏半导体探测器270

Ⅱ．“雪崩”半导体探测器270

习题272

参考文献273

第6章电离辐射的其它探测器件与装置274

§1 切伦科夫探测器274

§2 液体电离室和液体正比计数器277

§3 热释光探测器278

§4 “自给能”探测器281

§5 测量中子的激活片探测器282

Ⅰ．激活片中放射性核素的生长和衰变283

Ⅱ．激活材料的选择284

Ⅳ．镉差法285

Ⅲ．激活片的制备285

§6 照相乳胶287

Ⅰ．射线照相胶片287

Ⅱ．核乳胶288

§7 固体径迹探测器289

§8 云室与气泡室291

Ⅰ．威尔逊云室291

Ⅱ．扩散云室293

Ⅲ．气泡室293

§9 磁谱仪294

Ⅰ．磁谱仪的工作原理295

Ⅱ．β磁谱仪296

Ⅱ．重离子磁谱仪297

参考文献299