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液体闪烁仪原理

发布时间:2020-07-22 15:03 作者:电玩城捕鱼

  基本原理是依据射线与物质相互作用产生荧光效应。首先是闪烁溶剂分子吸收射线能量成为激发态,再回到基态时将能量传递给闪烁体分子,闪烁体分子由激发态回到基态时,发出荧光光子。荧光光子被光电倍增管(PM)接收转换为光电子,再经倍增,在PM阳极上收集到好多光电子,以脉冲信号形式输送出去。将信号符合、放大、分析、显示,表示出样品液中放射性强弱与大小。

  放射性原子发出的放射粒子与能够发生一定波长光谱的分子发生碰撞而使后者发出能为某种仪器接受的光波.为完成这一过程,需要将放射性同位素溶于或悬于闪烁液内,闪烁液包括溶剂和diyi、第二闪烁体.放射性原子首先与溶剂分子碰撞,使之发出磷光,但由于光波很短(260-340nm)难于被一般仪器检测到.因此,diyi闪烁体就能吸收这种光而发出较长波长(360-380nm)的光,而第二闪烁体在接受diyi闪烁体发生的光后,更可发出波长为420-440nm的光,于是十分容易被特定仪器所检测,此即为液闪计数器,它以同位素脉冲记录下来(cpm/瓶),反映出生物大分子的合成,代谢以及损伤等.

  液体和塑料闪烁体是应用Z广泛的有机闪烁体。它们之所以被注意,是由于它们有快速的响应,容易形成或大或小的形状,而且还由于它们经济,可填充在大的灵敏的检验体积中。较快的液体和塑料所达到的时间精度典型地是10一’一10一’“秒之间。液体闪烁仪应用的体积范围从几毫升到几顿(立方米)。Zda的闪烁体被用于高能物理研究中微子相互作用。液体闪烁体还有同化其他液体或物质,形成均匀介质的能力,从而为测量这些物质中的核反应和放射性衰变的产物提供了一种有效的简单方法。

  溶剂与溶质一种简单的液体闪烁体可以由5克溶质[如联三苯磷、PPO(2,5二苯基嗯哇)、PBD(2苯基,5(4联苯)1,3,4嗯二哇)]溶解于l升溶剂〔如二甲苯、甲苯、苯)构成。占多数的溶剂几乎能吸收此闪烁体所检测的所有离子化粒子的全部能量。

  对于有效的机制,分给溶剂分子的激发能量必须迅速地通过溶剂传递给溶质分子,后者激发并产生闪烁。大多数液体闪烁体常混有少量(0 .1克/升)二次溶质或“波长移动补充物”,如POPOP[1,4双{2(5苯基嗯哩基)》苯〕,它从原先的溶质捕获激发能.结果,二次溶质发射的闪烁波长长于初次溶质的波长,这样就会通过闪烁体更有效地传给周围的光电倍增管。

  脉冲形状的识别如果溶解在液体闪烁体中的氧或者除去或者代之以氮或隋性气体,大多数液体闪烁体的响应性质都会极大改善。这种程序还会赋予多数液体闪烁体以脉冲形状识别的能力,即能显示闪烁衰变性质,而后者取决于引起闪烁的离子化粒子的类型。大多数液体闪烁体含有高比例的氢,因而可以借助于反冲质子来检测快中子(能量大于。.1兆电子伏〕,而质子反冲是由内中子一质子散射产生的。

  脉冲形状识别可用于检测这些质子闪烁而剔除其他,特别是剔除由y射线引起的闪烁。因此,液体闪烁体对检测和鉴定中子非常有效,甚至在y辐射本底很高时,亦是如此。液体闪烁体对电子的响应是线性的,即它正比于电子的能量。

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