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第一章放射性测量中的统计学1

第一节 核衰变数和计数的统计分布1

一、核衰变的统计分布1

二、计数的统计分布4

三、合成分布5

第二节 放射性测量的统计误差6

一、统计误差的产生和表示方法6

二、计数统计误差的计算8

三、平均效应的统计误差12

第三节 测量数据的检验13

一、两次测量计数值差异的检验13

二、一组测量数据的检验14

三、可疑测量值的舍弃16

＊第四节 脉冲幅度分辨率18

一、电离的统计涨落18

二、倍增过程统计学20

一、核辐射事件的时间间隔分布22

＊第五节 核辐射事件的时间分布22

二、包括多个脉冲的时间分布23

三、分辨时间和漏计数校正23

四、脉冲重迭数的计算25

习题25

参考文献26

第二章射线与物质的相互作用27

一、带电粒子在靶物质中的慢化28

第一节 带电粒子与靶物质原子的碰撞28

二、带电粒子与靶物质原子的碰撞过程29

第二节 重带电粒子与物质的相互作用30

一、重带电粒子在物质中的能量损失30

二、重带电粒子在物质中的射程39

第三节 重离子与物质的相互作用42

一、电荷交换42

二、重离子的电子阻止本领44

三、重离子的核阻止本领45

四、重离子的射程47

一、电子的能量损失48

第四节 β射线与物质的相互作用48

二、电子的散射50

三、β射线的射程和吸收51

四、正电子与物质的相互作用54

第五节 γ射线与物质的相互作用54

一、γ射线与物质相互作用的一般特性54

二、光电效应55

三、康普顿效应58

四、电子对效应62

五、γ射线的吸收65

习题66

参考文献67

第三章气体探测器69

第一节 气体中电子和离子的运动规律69

一、气体的电离69

二、电子和离子的漂移与扩散70

三、负离子的形成和离子的复合72

四、离子的收集和电压电流曲线73

一、概述74

第二节 电离室74

二、脉冲电离室75

三、电流电离室和累计电离室80

第三节 正比计数器82

一、概述82

二、气体放大机制83

三、脉冲的波形87

第四节 G-M计数器88

一、概述88

二、放电与猝熄的机制90

三、脉冲幅度和波形92

四、G-M计数管的特性93

习题98

参考文献98

第四章闪烁探测器99

第一节 概述99

第二节 闪烁体100

一、闪烁体种类100

二、闪烁体的物理特性101

三、几种主要闪烁体介绍103

四、闪烁体的选择107

五、光的收集与光导107

第三节 电子倍增器件109

一、光电倍增管109

二、通道型电子倍增器件117

第四节 闪烁计数器123

一、闪烁探测器的脉冲输出123

二、闪烁探测器应用举例——NaI（Tl）单晶γ谱仪125

三、时间特性128

四、能量分辨率131

习题133

参考文献133

第五章半导体探测器135

第一节 半导体探测器的基本原理135

第二节 PN结的性质136

二、结区的宽度137

一、结区的电场分布137

三、PN结的反向偏压138

四、PN结的电容138

五、PN结的漏电流139

第三节 金硅面垒半导体探测器140

一、金硅面垒谱仪装置140

二、能量分辨率140

三、电荷的收集和时间特性143

四、辐射损伤144

五、全耗尽探测器145

第四节 高纯锗探测器146

一、HPGe探测器的结构146

二、同轴型HPGe探测器的电场和电容148

三、HPGe探测器的主要性能149

第五节 其它半导体探测器152

一、锂漂移硅探测器152

二、化合物半导体探测器153

三、位置灵敏探测器155

参考文献158

习题158

小结159

第六章其它探测器165

第一节 原子核乳胶165

一、原子核乳胶的作用原理165

二、原子核乳胶的特性167

三、原子核乳胶的应用168

一、固体径迹探测器的工作原理169

第二节 固体径迹探测器169

二、固体径迹探测器的特性170

三、固体径迹探测器的优缺点171

四、固体径迹探测器的应用171

第三节 气泡室172

一、气泡室径迹形成的初步理论172

二、气泡室的构造173

三、气泡室的特性和径迹测量173

第四节 火花放电室174

一、火花放电室的工作原理174

四、气泡室的应用174

二、火花放电室的结构175

三、火花放电室的特性及应用176

四、流光室177

第五节 多丝正比室177

一、多丝正比室的工作原理177

二、多丝正比室的结构178

三、多丝正比室的主要性能和应用179

四、漂移室179

一、切伦科夫辐射的原理181

第六节 切伦科夫计数器181

二、切伦科夫辐射的产生和收集184

三、切伦科夫计数器的应用185

第七节 热释光探测器186

一、热释光探测器基本原理186

二、对热释光磷光体的要求187

三、加热发光测量装置的主要部分188

四、热释光探测器的应用188

参考文献189

第一节 符合法的基本原理190

一、符合法的基本概念190

第七章核物理实验中的符合法190

二、符合测量的基本关系式192

三、快慢符合原理194

第二节 符合装置的主要参量和测量数据的分析195

一、符合装置的主要参量195

二、延迟符合测量数据的分析198

第三节 符合测量装置201

一、定时信号的拾取201

二、符合能谱仪205

三、时间分析谱仪207

习题208

参考文献209

第八章α、β源活度测量210

第一节 概述210

第二节 α放射源活度的测量210

一、小立体角法测薄α源活度210

二、厚样品的放射性比活度测量212

一、小立体角法测β放射源活度213

第三节 β放射源活度的测量213

二、4π计数法217

三、符合法测源活度218

第四节 液体闪烁计数器测源活度225

参考文献233

第九章带电粒子的能量及能谱测量234

第一节 射程测量方法234

第二节 能量灵敏探测器方法236

二、正比计数器237

一、电离室237

三、闪烁计数器238

四、半导体探测器239

第三节 磁分析法241

一、引言241

二、基本工作原理242

三、描述谱仪性能的几个量243

四、半圆聚焦谱仪245

五、谱仪性能的比较247

六、磁谱仪的应用248

第四节 重离子磁谱仪249

一、α磁谱仪250

二、Q3D磁谱仪251

三、若干有关的实验技术254

习题256

参考文献256

第十章γ射线强度和能量的测量257

第一节 γ射线测量的一般考虑257

一、γ射线的谱形及影响因素259

第二节 γ射线能谱分析与能量刻度259

二、能量刻度264

第三节 γ射线强度测量与效率刻度265

一、全能峰法确定γ射线强度265

二、NaI（Tl）闪烁谱仪的效率刻度266

三、HPGe［或Ge（Li）］谱仪的效率刻度270

第四节 低能γ与X射线的测量273

一、NaI（Tl）薄片闪烁计数器273

二、气体正比计数器274

三、Si（Li）半导体探测器275

第五节 符合反符合谱仪278

一、全吸收反符合谱仪278

二、康谱顿谱仪279

三、电子对谱仪281

四、多探头符合能谱仪281

第六节 γ能谱的数据分析284

一、峰面积的求法284

二、NaI（Tl）γ射线谱的解析287

三、Ge探测器γ谱的解析289

四、多探头γ-γ符合的数据分析292

习题294

参考文献294

第十一章中子探测技术296

第一节 中子探测的基本原理296

一、核反应法297

二、核反冲法298

三、核裂变法298

四、活化法299

第二节 常用的中子探测器300

一、气体探测器301

二、闪烁探测器305

三、半导体探测器308

四、其它中子探测器310

第三节 中子能谱的测量311

一、氢反冲法311

二、6Li和3He谱仪315

三、飞行时间法316

四、晶体衍射法323

第四节 中子通量密度及中子源强度的测量325

一、概述325

二、氢反冲法测量快中子通量密度328

三、中子活化法测量中子通量密度330

四、锰浴法测量中子源强度334

五、用伴随粒子法测量快中子通量密度336

参考文献337

习题337

第十二章低水平放射性测量339

第一节 测量系统的优质因子及探测极限340

一、探测装置的优质因子340

二、从统计学角度对探测极限的认识341

第二节 本底来源及降低本底的措施345

一、源外因素引起的本底及其降低措施345

一、低水平α计数351

第三节 几种低水平放射性测量装置351

二、源内因素引起的本底及其降低措施351

二、低水平β计数353

三、低水平γ放射性的测量354

习题357

参考文献357

第十三章核反应截面测量358

第一节 带电粒子反应截面测量358

一、物理原理358

三、共振反应截面测量363

第二节 靶室和制靶技术367

一、靶室367

四、重离子反应截面测量367

二、微分截面和积分截面测量369

二、制靶技术369

第三节 快中子反应截面测量375

一、中子全截面测量375

二、中子散射截面测量379

三、中子俘获截面测量384

四、中子裂变截面测量386

参考文献387

第十四章粒子鉴别技术388

第一节 脉冲形状甄别方法389

一、甄别根据389

二、优质因子392

三、甄别方法393

第二节 飞行时间方法396

一、工作原理397

二、装置描述398

三、定时探测器400

一、工作原理404

第三节 探测器望远镜方法404

二、探测器407

三、鉴别能力411

四、多重探测器望远镜系统413

第四节 磁分析方法与组合粒子鉴别系统414

一、磁分析方法414

二、探测器望远镜与飞行时间方法的组合415

三、超灵敏加速器质谱仪416

参考文献419

第一节 引言421

第十五章核寿命的测量421

第二节 短核寿命的测量方法422

一、直接测量的方法422

二、延迟符合和微波调制方法427

三、核反冲法432

四、确定能级宽度的方法439

五、非弹性散射方法447

六、阻塞效应449

参考文献452

附录453