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什么是輻射探測(cè)(cè)器？

輻射探測(cè)(cè)器是利用輻射與物質(zhì)(zhì)相互作用發(fā)(fā)生的物理、化學(xué)(xué)反應(yīng)(yīng)來(lái)間接檢測(cè)(cè)和測(cè)(cè)量輻射的裝置。

人類無(wú)法用五種感官直接感受到輻射。因此，利用輻射引起的電離和激發(fā)(fā)來(lái)進(jìn)(jìn)行檢測(cè)(cè)和測(cè)(cè)量。例如，它產(chǎn)(chǎn)生離子、自由電子或熒光等電磁波，然后將其轉(zhuǎn)(zhuǎn)換為電流信號(hào)(hào)。根據(jù)(jù)該電流信號(hào)(hào)，輻射劑量會(huì)(huì)顯示在儀表上或發(fā)(fā)出聲音。

還有許多其他應(yīng)(yīng)用產(chǎn)(chǎn)品，例如應(yīng)(yīng)用電子輻射的產(chǎn)(chǎn)品、利用熱產(chǎn)(chǎn)生的產(chǎn)(chǎn)品、將中子材料活化實(shí)(shí)用化的產(chǎn)(chǎn)品以及基于切倫科夫光檢測(cè)(cè)的檢測(cè)(cè)器。

輻射探測(cè)(cè)器的應(yīng)(yīng)用

輻射探測(cè)(cè)器常用于放射性凈化場(chǎng)(chǎng)所、庭院、工廠等。輻射有α射線、γ射線、β射線、X射線等不同類型，發(fā)(fā)射的劑量也有高有低，因此需要根據(jù)(jù)情況仔細(xì)(xì)選擇探測(cè)(cè)器本身。

通過(guò)測(cè)(cè)量空氣劑量率，可以了解有多少輻射在空間中飛行。此外，通過(guò)檢測(cè)(cè)物體表面發(fā)(fā)出的輻射，可以了解物體是否被污染并識(shí)(shí)別污染源。它還用于測(cè)(cè)量輻射暴露，例如一個(gè)(gè)人暴露于多少輻射。

輻射探測(cè)(cè)器原理

檢測(cè)(cè)輻射的方法有兩種：一種是利用輻射效應(yīng)(yīng)電離氣體分子，另一種是利用輻射效應(yīng)(yīng)激發(fā)(fā)主要為固體或液體的物質(zhì)(zhì)中的電子。

前者稱為氣體探測(cè)(cè)器，后者稱為閃爍探測(cè)(cè)器。

1. 氣體檢測(cè)(cè)儀

在氣體探測(cè)(cè)器中，探測(cè)(cè)器充滿惰性氣體或空氣等氣體，當(dāng)(dāng)輻射穿過(guò)氣體時(shí)(shí)，分子電離并產(chǎn)(chǎn)生正離子和電子。氣體分子的電離用于測(cè)(cè)量輻射量。預(yù)(yù)期的探測(cè)(cè)器有幾種類型，例如電離室、GM計(jì)(jì)數(shù)(shù)器和正比計(jì)(jì)數(shù)(shù)器。

電離室
電離室將正離子和電子吸引到電極，將其轉(zhuǎn)(zhuǎn)換為電信號(hào)(hào)并進(jìn)(jìn)行測(cè)(cè)量。由于被放射線的能量電離的正離子和電子的數(shù)(shù)量變成電信號(hào)(hào)，因此獲得與放射線的能量大致成比例的信號(hào)(hào)強(qiáng)(qiáng)度。換句話說(shuō)，可以了解輻射的能量。但缺點(diǎn)(diǎn)是由于直接觀察電離，因此靈敏度較低。

通用計(jì)(jì)數(shù)(shù)器
在 GM 計(jì)(jì)數(shù)(shù)器中，像電離室一樣充滿氣體，但通過(guò)在電極之間施加高電壓，電離產(chǎn)(chǎn)生的電子高速移動(dòng)(dòng)，從而進(jìn)(jìn)一步電離其他氣體分子。這可確保您獲得強(qiáng)(qiáng)勁的信號(hào)(hào)。

結(jié)(jié)果，每次電離都會(huì)(huì)導(dǎo)(dǎo)致電極之間產(chǎn)(chǎn)生一個(gè)(gè)脈沖。雖然可以獲得很強(qiáng)(qiáng)的信號(hào)(hào)，但缺點(diǎn)(diǎn)是該信號(hào)(hào)是脈沖，因此無(wú)法獲得有關(guān)(guān)輻射能量的信息。

正比計(jì)(jì)數(shù)(shù)器
充氣檢測(cè)(cè)器中，如果適當(dāng)(dāng)調(diào)(diào)節(jié)(jié)電極之間施加的電壓，則輻射電離后會(huì)(huì)發(fā)(fā)生其他氣體分子的電離，從而產(chǎn)(chǎn)生強(qiáng)(qiáng)信號(hào)(hào)，并且首先電離的分子數(shù)(shù)量也可以獲得。信號(hào)(hào)與 成正比。在這些條件下執(zhí)(zhí)行測(cè)(cè)量的類型是正比計(jì)(jì)數(shù)(shù)器。

2. 閃爍探測(cè)(cè)器

閃爍探測(cè)(cè)器利用一種稱為“激發(fā)(fā)”的現(xiàn)(xiàn)象，其中輻射將能量傳遞給原子核周?chē)壍郎系碾娮樱瑢?dǎo)(dǎo)致電子移動(dòng)(dòng)到外軌道。設(shè)(shè)備的一個(gè)(gè)示例是閃爍測(cè)(cè)量?jī)x。

受輻射激發(fā)(fā)后發(fā)(fā)光的物質(zhì)(zhì)稱為閃爍體。碘化鈉是一種用作固體晶體閃爍體的物質(zhì)(zhì)。（NaI）晶體。當(dāng)(dāng)輻射被閃爍體吸收時(shí)(shí)，原子由于電子激發(fā)(fā)而變得不穩(wěn)(wěn)定，然后恢復(fù)(fù)到原來(lái)的穩(wěn)(wěn)定狀態(tài)(tài)。此時(shí)(shí)，原子以光的形式釋放能量。

這種微弱的光（光子）被轉(zhuǎn)(zhuǎn)移到光電倍增管。放大，并通過(guò)將其轉(zhuǎn)(zhuǎn)換為電流來(lái)測(cè)(cè)量。由于發(fā)(fā)射的光子數(shù)(shù)量與輻射的能量成正比，因此可以用閃爍探測(cè)(cè)器確定輻射的能量。

由于 NaI 晶體具有吸濕性，因此將其密封以防止暴露在空氣中。另一方面，在輻射進(jìn)(jìn)入的地方設(shè)(shè)置有入射窗。入射窗由極薄的鈹或鋁制成，厚度約為100μm。入射窗由極薄的低原子序數(shù)(shù)金屬制成

如何選擇輻射探測(cè)(cè)器

選擇輻射探測(cè)(cè)器時(shí)(shí)，檢查以下項(xiàng)(xiàng)目很重要。

1. 輻射類型

輻射有不同類型，例如α射線、β射線、中子射線、伽馬射線和X射線。輻射探測(cè)(cè)器可探測(cè)(cè)的輻射類型和預(yù)(yù)期靈敏度由其結(jié)(jié)構(gòu)(gòu)和原理決定，因此在選擇探測(cè)(cè)器時(shí)(shí)了解這些因素非常重要。

2. 顯示值

選擇值時(shí)(shí)，請(qǐng)(qǐng)考慮顯示的值（無(wú)論是簡(jiǎn)(jiǎn)單的計(jì)(jì)數(shù)(shù)還是1cm劑量當(dāng)(dāng)量等）是否適合使用目的。

3.射線可透性

為了檢測(cè)(cè)輻射，輻射必須到達(dá)(dá)發(fā)(fā)生電離的部位（氣體或固體閃爍體），因此了解輻射的透明度可以讓您充滿信心地進(jìn)(jìn)行操作。例如，NaI 閃爍測(cè)(cè)量?jī)x用于測(cè)(cè)量伽馬射線和 X 射線。這是因?yàn)槲鼭裥蚤W爍體必須被封閉和密封，從而無(wú)法檢測(cè)(cè)到無(wú)法穿透薄金屬窗口的輻射（α和β輻射）。

一些 GM 計(jì)(jì)數(shù)(shù)器可以測(cè)(cè)量 β 射線，而另一些則不能。 β射線測(cè)(cè)量可以使用具有大窗口并使用非常薄的云母作為窗口的類型進(jìn)(jìn)行。貝塔輻射可以穿過(guò)這個(gè)(gè)云母窗口。 GM計(jì)(jì)數(shù)(shù)器可以測(cè)(cè)量β射線和伽馬射線，有一個(gè)(gè)金屬蓋，但必須取下金屬蓋才能測(cè)(cè)量β射線。這是因?yàn)?β 輻射不會(huì)(huì)穿過(guò)金屬蓋。

有關(guān)(guān)輻射探測(cè)(cè)器的其他信息