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7.4.1 粒子束脉冲的总电离电荷量的涨落在线视频

7.4.1 粒子束脉冲的总电离电荷量的涨落

下一节:7.5.1 相邻信号脉冲(或粒子)的时间间隔

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7.4.1 粒子束脉冲的总电离电荷量的涨落课程教案、知识点、字幕

下面我们来看一看

粒子数脉冲的

总电离电荷量的涨落

我们知道探测器

有三种主要的工作方式

第一种 脉冲工作方式

测量单个粒子

探测器对逐个辐射粒子进行探测

输出的信号

与单个粒子相对应

脉冲计数与入射的粒子数对应

单个输出信号的幅度

则反映了入射粒子的能量

这是第一种脉冲型的模式

那么第二种叫做累计型工作方式

它测量的是粒子束脉冲

粒子束脉冲在探测器内

产生的总电离效果

形成一个大脉冲

脉冲幅度与粒子束内

粒子数和能量有关

第三种也是累计型工作方式

它测量的是稳定的粒子束流

是稳定粒子束流在探测器内

产生的平均电离效应

输出的是一个直流电流

或者电压信号

信号的大小一般正比于

粒子束的束流强度

我们也把这个称之为

电流型的工作方式

下面我们来看一看第二种

就是粒子束脉冲

累计型的总电离电荷量涨落

我们以X线的成像

就是集装箱检测系统的X线成像为例

假设现在有个电子束

它打了电子靶之后

会产生一些X射线脉冲

那么X射线脉冲呢

穿过了一个物体

形成了透射的X射线脉冲

最后被探测器所测量

形成输入信号

那么这里边

例如我们用到的

是9MeV的电子加速器

那么它的轫致辐射

造出来的X射线

一个脉冲之内

会产生3.1×10的

12次方个X光子

那么这些X光子

是不是都能进入探测器呢

不一定

因为探测器对加速器

这靶点所张的立体角是很小的

有多小呢

在4π的立体角之内

它只有2.86乘10的-8次方

因此射入探测器的X光子

我们可以认为

它是一个泊松分布

每一个脉冲有多少射进去呢

这个期望值

是8.9×10的

四次方个X光子

那么射入探测器

是不一定会导致被测量到呢

这也不一定

每一个光子在探测器内

还有一个本征探测效率ε

那么n1呢

等于n0乘ε

这是被探测器测量到的光子数目

那么n!是由泊松串伯努利

因此它是一个泊松分布

那么这里还有一个n2

n2是每一个被探测到的光子

在探测器内产生的离子对数目

那么这个我们应该知道

他是服从法诺的分布

因此最终一个粒子束脉冲

在探测器内形成的离子对数目

大N呢

我们知道它应该等于

n0乘以ε乘n2

下面我们来看一看

粒子束脉冲模式的时候

的涨落情况

这里看到

第i个X脉冲n1i

那么它的信号什么样的呢

首先输出信号这个N呢

是n1和n2的一个串级型的

随机变量

这n1是射入探测器的光子数

那么n2是每一个入射的X射线

在探测器内产生的电荷量

那么总的离子对数呢

就是这样的

Ni等于n21加上n22

加上n2n1i

它的平均值等于多少呢

等于n1×n2也就是

平均一个脉冲

射进来多少X光子

乘上平均来看

每一个X光子产生的电荷量

或者说离子对数目

那么它的相对标准偏差呢

等于什么呢

等于第一级变量的

相对标准偏差

加上第二级变量的相对标准偏差

除上第一级的期望值

我们说的更清楚一点

就是总的离子对数目的相对涨落

等于每个脉冲之内

入射光子数量的相对涨落

加上每一个光子

在探测器内产生的

离子对数目的相对涨落

除上每一个脉冲

进来的光子的数目的平均值

如果n1服从泊松分布

n1服从法诺分布

那么这个式子就比较清楚了

那么νN平方等于

νn1方加上νn2平方除上n1

它等于什么呢

等于n1分之一

加上n1分之一乘上n2分之法诺因子

再整理下

就是右边这个形式

这就是粒子束脉冲的

总电离的电荷量的涨落

核辐射物理及探测学课程列表:

第一章 原子核的基本性质

-1.1 基础知识、常量与单位

--1.1.1 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

--1.2.1 原子核的构成

--1.2.2 原子核的表示方法

--1.2.3 一些原子核相关的术语

-1.3 原子核的大小与稳定性规律

--1.3.1 原子核的大小

--1.3.2 核力的基本特性

--1.3.3 β稳定曲线及原子核的稳定性规律

--1.3.4 核势垒

-1.4 原子核的结合能

--1.4.1 质量亏损与质量过剩

--1.4.2 原子核的结合能与比结合能

--1.4.3 液滴模型

-1.5 原子核的自旋

--1.5.1 原子核的自旋

-1.6 原子核的磁矩与电矩

--1.6.1 原子核的磁矩

--1.6.2 原子核的电矩

-1.7 原子核的统计性质、宇称与能态

--1.7.1 原子核的统计性质

--1.7.2 原子核的宇称

--1.7.3 原子核的能态

-课后作业--作业

第二章 原子核的放射性

-2.1 放射性衰变的基本规律

--2.1.1放射性的发现

--2.1.2原子核的放射性

--2.1.3衰变纲图

--2.1.4放射性衰变的基本规律

--2.1.5描述放射性的特征量

--2.1.6 放射性活度、比活度、射线强度

-2.2 递次衰变规律

--2.2.1 递次衰变规律

--2.2.2 放射性平衡与逐代衰变

-2.3 放射系

--2.3.1 放射系

-2.4 放射规律的一些应用

--2.4.1 放射源活度修正和源性质分析

--2.4.2 放射源制备时间与放射源活度确定

--2.4.3 碳-14断代年代法

--2.4.4 地质放射性鉴年法

--2.4.5 短寿命核素发生器

-课后作业--作业

第三章 原子核的衰变

-3.1 原子核的衰变方式

--3.1.1 原子核的衰变方式

-3.2 α衰变

--3.2.1 α衰变的形式

--3.2.2 α衰变的特点

--3.2.3 α衰变的衰变能

--3.2.4 α衰变与核能级图

--3.2.5 α衰变的衰变常数

-3.3 β衰变

--3.3.1 什么是β衰变?

--3.3.2 中微子假说

--3.3.3 中微子的性质

--3.3.4 β-衰变

--3.3.5 β+衰变

--3.3.6 轨道电子俘获

--3.3.7 β衰变三种类型小结

--3.3.8 β衰变的费米理论与选择定则

--3.3.9 β能谱形状与库里厄图

--3.3.10 衰变常数与比较半衰期

-3.4 γ跃迁

--3.4.1 什么是γ跃迁?

--3.4.2 γ跃迁的多极性与主要特点

--3.4.3 γ跃迁几率与选择定则

--3.4.4 同质异能跃迁

--3.4.5 内转换

-课后作业--作业

第四章 原子核反应

-4.1 核反应的概况

--4.1.1 原子核反应相关概念

--4.1.2 核反应中的第一

--4.1.3 核反应的分类

--4.1.4 核反应中的守恒定律

-4.2 核反应能和Q方程

--4.2.1 核反应能

--4.2.2 Q方程

--4.2.3 Q方程的应用

--4.2.4 实验室坐标系和质心坐标系

--4.2.5 核反应阈能

--4.2.6 L系和C系中出射角的关系

-4.3 核反应截面和产额

--4.3.1 核反应截面

--4.3.2 微分截面和角分布

--4.3.3 L系和C系中反应截面的关系

--4.3.4 反应产额

-4.4 反应机制及核反应模型

--4.4.1 核反应的三阶段描述和各截面的关系

--4.4.2 核反应的光学模型

--4.4.3 复合核模型

--4.4.4 共振和共振公式

--4.4.5 (n,γ)反应的1/v规律

-课后作业--作业

第六章 射线与物质相互作用

-6.1 辐射与物质相互作用概述

--6.1.1 射线(辐射)及射线的分类

--6.1.2 带电粒子与物质原子的碰撞过程

--6.1.3 能量损失率、比能损失或阻止本领

-6.2 重带电粒子与物质的相互作用

--6.2.1 重带电粒子与物质相互作用的特点

--6.2.2 电离能量损失规律:Bethe公式

--6.2.3 对Bethe公式的讨论

--6.2.4 Bragg曲线与能量歧离

--6.2.5 能量损失的Bragg加法法则

--6.2.6 重带电粒子的射程及射程歧离

--6.2.7 阻止时间

-6.3 快电子与物质的相互作用

--6.3.1 快电子与物质相互作用的特点

--6.3.2 辐射能量损失规律

--6.3.3 快电子的能量损失率

--6.3.4 快电子的吸收与射程

--6.3.5 快电子的散射与反散射

--6.3.6 正电子湮没

--6.3.7 带电粒子与物质相互作用小结

-6.4 γ射线与物质的相互作用

--6.4.1 能谱的概念

--6.4.2 γ射线与物质相互作用的特点

--6.4.3 光电效应(物理、能量、截面)

--6.4.4 康普顿效应

--6.4.5 电子对效应

--6.4.6 三种效应的比较

--6.4.7 其他作用过程

--6.4.8 γ射线的衰减规律

--6.4.9 关于中子与物质相互作用的说明

-课后作业--作业

第七章 辐射测量的数理统计基础

-7.1 统计学的基础知识

--7.1.1 伯努利实验

--7.1.2 二项分布

--7.1.3 泊松分布

--7.1.4 高斯分布

--7.1.5 串级变量

-7.2 放射性测量的统计误差

--7.2.1 核衰变数的涨落

--7.2.2 放射性测量的统计误差

-7.3 电离过程的涨落与法诺分布

--7.3.1 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

--7.4.1 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

--7.5.1 相邻信号脉冲(或粒子)的时间间隔

--7.5.2 相邻“进位脉冲”的时间间隔

-课后作业--作业

第八章 气体电离探测器

-8.1 气体中离子与电子的运动规律

--8.1.1 气体中离子与电子的运动规律

-8.2 电离室

--8.2.1 电离室的工作机制

--8.2.2 脉冲电离室及其输出信号

--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

--8.2.5 累计电离室

-8.3 正比计数器

--8.3.1 正比计数器的工作原理

--8.3.2 正比计数器的输出信号

--8.3.3 正比计数器的主要性能指标

-8.4 G-M计数管

--8.4.1 GM计数管的工作机制

--8.4.2 有机自熄GM计数管

--8.4.3 卤素自熄GM计数管

--8.4.4 自熄GM计数管的输出信号和主要性能指标

-8.5 气体探测器小结

--8.5.1 气体探测器小结

-课后作业--作业

第九章 闪烁探测器

-9.1 闪烁体

--9.1.1 闪烁体及其分类

--9.1.2 闪烁体的主要物理特性

--9.1.3 闪烁光的收集

-9.2 光电倍增管

--9.2.1 光电倍增管及其主要性能

-9.3 闪烁探测器

--9.3.1 闪烁探测器输出信号的物理过程及输出回路

--9.3.2 闪烁探测器的输出信号

--9.3.3 闪烁探测器输出信号的涨落

-9.4 单晶闪烁谱仪

--9.4.1 单晶闪烁谱仪的构成和主要性能指标

-课后作业--作业

第十章 半导体探测器

-10.1 半导体与半导体探测器

--10.1.1 半导体探测器及其基本特点

--10.1.2 半导体的基本性质

-10.2 PN结半导体探测器

--10.2.1 PN结半导体探测器的工作原理

--10.2.2 PN结半导体探测器的输出信号

--10.2.3 PN结半导体探测器的主要性能

-10.3 锂漂移和高纯锗半导体探测器

--10.3.1 锂漂移半导体探测器

--10.3.2 高纯锗半导体探测器

--10.3.3 锂漂移和高纯锗半导体探测器的性能与应用

-10.4 其他半导体探测器

--10.4.1 其他半导体探测器

-课后作业--作业

第十二章 核辐射测量方法

-12.1 活度测量方法

--12.1.1 辐射测量关心的问题

--12.1.2 活度测量的相对法与绝对法

--12.1.3 影响活度测量的因素

--12.1.4 α放射性样品活度的测量

--12.1.5 β放射性样品活度的测量

-12.2 符合测量法

--12.2.1 什么是符合?

--12.2.2 真符合

--12.2.3 反符合

--12.2.4 延迟符合

--12.2.5 符合曲线

--12.2.6 偶然符合

--12.2.7 真偶符合比

-12.3 γ能谱解析

--12.3.1 γ能谱解析

-课后作业--作业

第十三章 中子及中子探测

-13.1 中子的基本特性与分类

--13.1.1 中子的基本特性与分类

-13.2 中子源

--13.2.1 中子源

-13.3 中子与物质的相互作用

--13.3.1 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

--13.4.1 中子探测的特点与探测方法分类

-13.5 常用的中子探测器

--13.5.1 常用的中子探测器

-课后作业--作业

7.4.1 粒子束脉冲的总电离电荷量的涨落笔记与讨论

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