当前课程知识点:核辐射物理及探测学 > 第六章 射线与物质相互作用 > 6.3 快电子与物质的相互作用 > 6.3.3 快电子的能量损失率
下面我们来介绍一下
快电子的能量损失率
快电子的能量损失率
我们说由于快电子的速度大
必须考虑相对论效应情况下
它的电离能量损失和辐射能量损失
所以我们写电子的能量损失率的时候
一定是两项都要写上
一个是电离能量损失
一个是辐射能量损失
电子的电离能量损失率的Bethe公式
我们也可以给出来
这个公式显然比重带电粒子的
那个公式
要看起来更复杂一些
但是规律性的东西还是一致的
我们把电子的电离能量损失
也叫做它的碰撞能量损失
所以在有些书里面
你会看到碰撞损失的这个概念
大家要知道它是什么意义
我们再来看一下
电子的辐射能量损失
电子的辐射能量损失呢
和我们刚才所描述的
那个一般性的公式是一致的
当然这个里面
我们知道电子的电荷量就是1
所以z不再出现在这个公式里面
这个公式里面
只出现一个大Z
大Z指的是作用介质的原子序数
我们来看一下
电子的两种能量损失率的之比
它的辐射能量损失比上它的
电离能量损失
约等于E×Z/800
这个里面的E的单位是MeV
所以从这个上面我们可以看出来
其实只有在这个E比较大
Z比较大的情况下
这个辐射能量损失
才是和电离能量损失可比拟的
如果E比较小
Z又比较小的话
辐射能量损失其实
比这个电离能量损失
可能还是要小的
我们说在辐射探测学里面
所涉及到的快电子的能量
一般不会超过十几个MeV
所以辐射能量损失
只有在高原子序数就是大Z的
这种吸收材料里面才是重要的
在其他的材料的Z比较小的话
辐射能量损失占的比例就会比较小
这张图里面给出来
电子或者正电子在介质中
它能量损失随着能量的一个变化
我们会看到在这个部分
虚线描述的就是产生了轫致辐射
在这个能量更低的部分呢
它产生的轫致辐射明显的
还是要比电离能量损失的要小得多
所以对总的能量损失
产生的贡献比较小
但是在这个蓝圈里面
表示的这个部分我们会看到
它的辐射能量损失
已经逐渐地增加
而且逐渐地超过了
它的电离能量损失
逐渐在能量增加的情况下
变成了一个主要的能量损失方式了
这是在铅里面
电子的两种能量损失率
绿线描述的是
它的辐射能量损失
红线描述是是它的电离能量损失
我们来看一下
这两种能量损失相等的时候
所对应到的电子的能量
差不多是10个MeV
在10个MeV以下的时候
电离能量损失占优
在10MeV以上的时候
辐射能量损失
就超过了电离能量损失
所以我们也可以看出来
铅这种材料对于电子来说
我们无论是屏蔽电子
还是怎么
都不是一种好的材料
因为它更容易产生辐射能量损失
这个就是快电子的能量损失规律
对于快电子
无论如何都要记得
辐射能量损失可能也是重要的
特别是测量
或者屏蔽快电子的时候
首先要考虑
尽量减少辐射能量损失的产生
因此使用介质的原子序数
不管是探测器的还是屏蔽材料的
都要尽量的去小
这是这一节的内容
-1.1 基础知识、常量与单位
-1.2 原子核的构成、表示方法与相关术语
-1.3 原子核的大小与稳定性规律
-1.4 原子核的结合能
-1.5 原子核的自旋
-1.6 原子核的磁矩与电矩
-1.7 原子核的统计性质、宇称与能态
-课后作业--作业
-2.1 放射性衰变的基本规律
-2.2 递次衰变规律
-2.3 放射系
-2.4 放射规律的一些应用
-课后作业--作业
-3.1 原子核的衰变方式
-3.2 α衰变
-3.3 β衰变
-3.4 γ跃迁
-课后作业--作业
-4.1 核反应的概况
-4.2 核反应能和Q方程
-4.3 核反应截面和产额
-4.4 反应机制及核反应模型
-课后作业--作业
-6.1 辐射与物质相互作用概述
-6.2 重带电粒子与物质的相互作用
-6.3 快电子与物质的相互作用
-6.4 γ射线与物质的相互作用
-课后作业--作业
-7.1 统计学的基础知识
-7.2 放射性测量的统计误差
-7.3 电离过程的涨落与法诺分布
-7.4 粒子束脉冲的总电离电荷量的涨落
-7.5 时间间隔的统计分布
-课后作业--作业
-8.1 气体中离子与电子的运动规律
-8.2 电离室
--8.2.3 脉冲电离室的主要性能指标第一部分:能量分辨率
--8.2.4 脉冲电离室的主要性能指标第二部分:饱和特性、坪特性等
-8.3 正比计数器
-8.4 G-M计数管
-8.5 气体探测器小结
-课后作业--作业
-9.1 闪烁体
-9.2 光电倍增管
-9.3 闪烁探测器
-9.4 单晶闪烁谱仪
-课后作业--作业
-10.1 半导体与半导体探测器
-10.2 PN结半导体探测器
-10.3 锂漂移和高纯锗半导体探测器
-10.4 其他半导体探测器
-课后作业--作业
-12.1 活度测量方法
-12.2 符合测量法
-12.3 γ能谱解析
-课后作业--作业
-13.1 中子的基本特性与分类
-13.2 中子源
-13.3 中子与物质的相互作用
-13.4 中子探测的特点与探测方法分类
-13.5 常用的中子探测器
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