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 > 6.3.5 快电子的散射与反散射
现在我们来介绍一下
快电子的散射与反散射
我们知道快电子与靶物质原子核
发生库仑相互作用
除了发生我们前面所讲到的
非弹性碰撞
也就是轫致辐射之外
它还有可能发生弹性碰撞
也就是核阻止这种过程
这种过程里面呢
它只改变运动的方向
而不往外辐射能量
而且它的能量损失其实很小
这种情况下
由于电子的质量很小
散射的角度其实可以很大
而且我们知道
它可以多次的发生散射
最后有可能会偏离
原来的运动方向
我们把电子沿着它入射方向
发生的这种很大角度的偏转
称为反散射
往往是超过90度的这种散射
称为反散射
我们可以定义一个反散射系数
来描述反散射的程度
反射系数指的是I-I0
I0就是没有反散射的时候
它的强度
I是有反散射之后
你测量到的强度
我们可以用这样的一个图示
来描述它
这是一个放射源
它放出电子来
我在这个地方放一个探测器
测到的就是I0
然后我在这个源的另外一侧
放上一个衬底材料
这个衬底材料显然这个β射线
或者电子打上去之后
它会有一个反散射的这种情况
使得我探测器测到的强度
比I0要大了
这个时候(I-I0)/I0
我们定义为反散射系数
显然这个反散射系数越大
说明I比I0大的越多
这个是快电子在一些材料上面的
反散射序数随着电子能量的
一个变化关系
横坐标是电子的能量
从这个里面
我们很容易的可以看出来
电子能量越高
它的反散射系数就越小
也就是能量越高
反散射就变的越不那么严重
另外一个
我们从这个材料的特性上面
可以看出来
对于在越重的材料上面
相同能量的情况下
产生的反散射是越严重的
在这个Z比较小的材料上面
产生的反散射就没那么严重
所以我们说对于同种材料
入射电子能量越低
反散射越严重
对同样能量的入射电子
原子序数越高的材料
所产生的反散射越严重
对于低能电子在高原子序数的
厚样品物质上的反射系数
我们可以看到
可以达到50%这样的一个量级
所以在这个测量β射线的时候
要特别注意反散射的一个问题
我们来看一下反散射的利用和避免
对放射源而言
我们其实可以利用反散射
提高某一个方向
出射的β粒子的产额
也就是说
如果你没有这个反散射的情况下
它往某一个方向出来的是I0的话
你给它垫上一个高Z的
厚的这种材料做衬底
在相反的方向
你显然可以得到更多的β射线
这个是利用反散射提高了
某个方向β射线的产物
对于探测器而言
显然我们是要避免反散射
造成的测量误差
也就是说
不管是探测器本身
还是源的衬底材料
你都不希望它在上面产生
很明显的反散射
因为如果有的话
你测量上就会造成偏差
所以这种情况下
我们说是用低Z的材料
作为探测器的入射窗
和探测器材料
这样的话避免β射线进不来
同时使用低Z的材料
作为源的衬底而且要薄
这个避免不该来的这种β射线
打到探测器这个方向来
所以这个地方
我们对于反散射来说
也有一些考虑
这个就是关于电子的散射和反散射
这一节的内容就到这里
-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
-课后作业--作业