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北京大学-应用化学基础-第七章 放射性与辐射防护课件

G-M管主要有圆柱型和钟罩型两种。 圆柱型主要用于?射线测量，而钟罩型由于有入射窗，主要用于?，?射线的测量。 7.4.1 自熄G-M计数管的典型结构及性能 7.4.2 闪烁探测器是利用辐射在某些物质中产生的闪光来探测电离辐射的探测器。 闪烁体 光电倍增管(打拿极) 反射层 管座 分压器 高压 多道或单道 光阴极 阳极 荧光光子 光电子 暗盒 窗 前置放大器 闪烁探测器的工作过程： (1) 辐射射入闪烁体使闪烁体原子电离或激发，受激原子退激而发出波长在可见光波段的荧光。 (2) 荧光光子被收集到光电倍增管(PMT)的光阴极，通过光电效应打出光电子。 (3) 电子运动并倍增，并在阳极输出回路输出信号。 闪烁探测器可用来测量入射粒子的能量。 闪烁体的分类 1) 无机闪烁体： 玻璃体 纯晶体 无机晶体(掺杂) (锂玻璃) 2) 有机闪烁体：有机晶体——蒽晶体等；有机液体闪烁体及塑料闪烁体. 3) 气体闪烁体：Ar、Xe等。 常用闪烁体 发光效率高，Z,?高，适宜于?射线探测。易潮解，须仔细封装。 不潮解，价贵。 塑料闪烁体 将 粉末加1%有机玻璃粉末溶于有机溶剂涂于有机玻璃板上，透明度差，薄层，测α,β粒子。 溶剂(二甲苯)+发光物质(PPO)+移波剂(POPOP)。放于玻璃或石英杯中。 有机液体闪烁体 苯乙烯(单体)+ PPO + POPOP，聚合成塑料。 1.5 X0 Cubic Full Size Samples BaBar CsI(Tl): 16 X0 L3 BGO: 22 X0 CMS PWO(Y): 25 X0 BaBar CsI(Tl) L3 BGO CMS PWO(Y) PbWO4 BGO CeF3 BaF2 CsI BGO, LSO & LYSO Samples Cubic: 1.7 cm3 (1.5X0); Long: 2.5 x 2.5 x 20 cm (18X0) CPI LYSO Saint-Gobain LYSO SIC BGO CTI LSO 通用闪烁探头γ 通用闪烁探头α 井型γ闪烁探头 双道液闪 半导体探测器的基本原理是带电粒子在半导体探测器的灵敏体积内产生电子－空穴对，电子－空穴对在外电场的作用下漂移而输出信号。 7.4.3 半导体探测器 半导体探测器的特点： (1) 能量分辨率最佳； (2) ?射线探测效率较高，可与闪烁探测器相比。 常用半导体探测器有： (1) P-N结型半导体探测器； (2) 锂漂移型半导体探测器； (3) 高纯锗半导体探测器； 低本底γ谱仪 7.5 放射性样品测量 一、测量类型 1．根据测量目的分类： 定性测量：根据射线特定的能谱对有无示踪物，核素的种类进行定性。 定量测量：通过测量样品的放射性活度，根据标记物的放射性比活度，求出待测样品中的含量 定位测量：通过放射自显影定位，灵敏度高，通过mark可同时进行定量。 2．根据射线类型分类： α测量：亦称α计数，应用ZnS(Ag)荧光体(薄层)组成的闪烁计数器、盖革计数管等电离室脉冲探测器，液闪，放射自显影。由于α射程短，标记物辐射自分解严重，样品制备严格，较少应用α辐射体示踪剂。 β测量：常用β辐射体放射性核素有：3H，14C，3P，35S等，多用于离体示踪或各种代谢转变的研究。主要应用液闪计数器或放射自显影进行定位，定量分析。 γ测量：常用的示踪测量方式。γ射线穿透力强，样品制备简单，特别用于体内示踪，体外显像研究。常用放射性核素如：125I，131I，51Cr，99mTc，113mIn。主要应用NaI(TL)固体闪烁计数器进行测量。 二、测量中反散射、自散射、自吸收的消除 1、反散射现象的消除： 用低Z材料(因Z越大，反散射越严重)；在测定低能β射线时，还需对反散射的能量相关性进行校正。 2、减少样品的自散射和自吸收： 用薄靶可消除或减少自散射、自吸收。如用厚靶，需做出不同厚度的经验校正曲线，把厚度标准化到某一确定值。 三、实用的制样技术 1、直接蒸发法 点源：对固体样品，将其溶液分多次点在浅盘中蒸发干。为了改善沉积的均匀性，可加入一些润湿剂，如四甘醇。 2、沉淀法 用可拆卸漏斗，上面覆盖薄膜，以防样品损失，避免对测量仪器的沾污。见P191。 3、电沉积 特定情况下，对金属离子样品或难溶化合物，可利用电解沉积法制样。 四、无重源的制备 1、无重源：厚度在1-10ug/cm2，衬垫同样很薄，即重量可以忽略的源。 2、制备方法：挥发、电沉积、电泳、热丝挥发等。 3、特殊方法：α衰变给予子体原子的反冲能可使其反冲出母体物质的沉积物，并被带到附近的捕集器上。 7.6 放射性核素的绝对测量和相对测量 绝对测量： 指不需借助中间