【射线科普】选对了闪烁体材料,也就决定了探测效率

【射线科普】选对了闪烁体材料,也就决定了探测效率

总体而言,无机闪烁体的优点是光输出产额高、线性好,发光时间较长。

l 有机闪烁体

有机闪烁晶体有蒽晶体、液体闪烁体、塑料闪烁体等,大多属于苯环结构的芳香族化合物,其发光过程中主要通过π电子的跃迁实现。特点是发光时间短,光输出产额低。

有机晶体蒽、茋、萘等,具有比较高的荧光效率,但体积不易做得很大。

液体闪烁体和塑料闪烁体可看作是一个类型,都是由溶剂、溶质和波长转换剂三部分组成,所不同的只是塑料闪烁体的溶剂在常温下为固态。还可将被测放射性样品溶于液体闪烁体内,这种“无窗”的探测器能有效地探测能量很低的射线。

液体和塑料闪烁体还有易于制成各种不同形状和大小的优点。塑料闪烁体还可以制成光导纤维,便于在各种几何条件下与光电器件耦合。

l 气体闪烁体

指气体分子受电离辐射激发,退激时释放光子。气体闪烁体放出的光子大多属于紫外光波段,因此需要使用专门针对紫外光的光电元件,或者在工作气体中掺入少量杂质气体(如氮气)通过吸收部分紫外光子来产生可见光光子。

总结:

在高能物理和空间研究、医学成像、以及迅猛发展的工业检测和安全检查等众多高科技装备中,闪烁晶体探测器无处不在,其最大的优势是使用便捷、不受空间限制,探测效率高和灵敏体积大,它对环境的适应性极强,因此成为被广泛使用的辐射探测器。

非晶硅探测器与CMOS 探测器都是闪烁辐射探测器的典型代表。

因为探测器的性能与闪烁体的选择有很大关系,所以在实际应用中闪烁体的选择应考虑的几个因素是:

1. 选用的闪烁体在测量一种核辐射时能排除其他辐射的干扰。

2. 要考虑测量的物理量。

3. 应考虑放射源的特点。

4. 考虑与所用的光电倍增管的配合及经济方面的因素。

随着闪烁晶体的性能逐渐优化和提高,应用范围也随之扩大,与此同时对其综合性能的要求也越来越高,进一步设计、发现、开发和生产具有高密度、高光产额、快衰减、高稳定性、低成本等综合优良性能的闪烁晶体探测器仍然是未来科研的重点。

下一集,我们再来谈谈如今探测器界的C位和顶流——半导体探测器。

更多咨询请关注公众号【射线商城Ray Mall】返回搜狐,查看更多

相关推荐