当前课程知识点:核辐射物理及探测学 > 第九章 闪烁探测器 > 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
那么在了解了闪烁体的性能
和光电倍增管的性能之后呢
我们把二者组合起来
形成一个闪烁探测器
我们来看一下
这个闪烁探测器
它输出信号的物理过程
以及输出信号的回路
我们先来看闪烁探测器
输出信号的物理过程
那么闪烁探测器
刚才我们说了
它是由闪烁体和光电倍增管
所构成的一种探测器
那么二者缺一不可了
那么闪烁体呢
是这个探测器的灵敏体积
辐射和闪烁体相互作用
能够产生闪光
那么产生的闪光
在我们良好的反射
和光输出的条件下
我们可以把它收集到
光电倍增管的光阴极上去
那么在光电倍增管的光阴极上去
光阴极上实现了
一个光电转换的一个过程
当然这是有一定效率的
那么被转换成的光电子
在电场的作用下
就往第一打拿极去飞
那么飞到第一打拿极上之后
每一个电子都有倍增
倍增产生了更多的电子
然后飞向第二打拿极
然后倍增飞向第三打拿极等等
这样最后它会飞到阳极上去
那么我们的信号
就是从阳极引出的
当然有些情况下
我们也可以不从阳极引出信号
而从前面某一个打拿极
引出信号也是可以的
但那种情况下它的信号
会稍微复杂一点
后面我们分析
是最常用的一种情况
就是直接从阳极输出信号
我们来看一下
闪烁探索器它的输出回路
那么讲到输出回路这个地方呢
我们其实已经可以
抛开前面的闪烁体了
因为这个地方我们说
闪烁探测器最后输出信号
只是光电倍增管这个地方
在输出信号
所以我们直接看光电倍增管
就行了
我们认为前面有一束光
打到了光电倍增管上
然后我们光电倍增管
是一个工作的状态
也就是一个加了高压
加了分压电阻
加了负载电阻
然后我们直接给它看一下信号
那么当光打到
光电倍增管的光阴极上的时候
刚才说了光阴极有一定的效率
能够把光转成电
这个电我们叫做光电子
然后光电子往第一打拿极飞
这个过程里面
当然相应的回路里面就会有
感应电荷的产生
和感应电荷的流动
也就是有感应电流的产生了
那么我们要看的当然是
最后一个打拿极向阳极
飞的这个过程
因为在前面有电流运动的时候
而最后一个打拿极
还没有电子飞到的时候
后面这个阳极回路里面
其实是没有信号的
我们要看阳极回路输出的信号
那么要看的就是
最后一个打拿极
向阳极有电子飞行的过程里头
这个时候所产生的信号
所以我们最后看到的
其实是这样的一个电流信号
那么这个电流信号
流过负载电阻
那么在负载电阻上
就会产生压降
就会有一个电压信号的产生
我们后面来分析
就分析这样的一个信号
我们来看一下
闪烁探测器输出回路
它的等效电路
刚才说了
我们看它的输出回路的时候
我们前面的都不用看
我们只看最后一个打拿极
到阳极这样一个回路就可以了
那么在这个地方呢
我们说最后一个打拿极
和阳极之间
我们依然可以把它看成
是一个电流元
那这个电流元当然要并上
它所对应的一个电容
这个和气体探测器那个地方
我们处理探测器是一样的
我们把探测器等效成一个电流元
并上一个电容
这样的话我们把它看成
一个电流元并上一个电容C‘
我们就可以把这样一个电路
等效成下面的这个电路
我们叫输出回路的等效电路
这个等效电路我们会看到
和我们前面说
气体探测器的时候
它的输出回路的等效电路
没有什么区别
都是一个电流元
然后有一个电阻 有一个电容
电阻是R0
电容是C0
那么R0是测量电路的
输入电阻和负载电阻的并联
那么电容是探测器本身的电容
测量电路的电容
以及分布电容的一个并联
后面我们分析输出信号呢
就用到了这个等效电路
这个就是关于闪烁探测器
输出信号的物理过程
以及它的输出回路的部分
-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