闪烁计数器的闪烁体材料

发布网友发布时间：2022-04-24 14:49

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热心网友时间：2023-10-17 06:08

闪烁体材料是受到射线照射时能够发光的物质，分为无机闪烁体和有机闪烁体，并可以固体、液体和气体状态存在。①无机闪烁体是指掺入少量激活剂的无机晶体。常用的有硫化锌、碘化钠、碘化铯、锗酸铋、氟化钙和钨酸铅等。银或铊等分别作为激活剂。它们的发光机制是射线将闪烁晶体价带中的电子激发到导带，退激发出荧光。直接退激到价带过程发光的衰减时间短（1—10纳秒），且光子能量高（紫外区）；间接由靠近导带下面的杂质中心（如激活剂等）能级进一步退激而发射的光子，发光衰减时间长（约微秒数量级），且光子能量较低（波长从紫外区到黄光区）。无机闪烁体的密度较高，对γ射线探测效率高，且透明性好，适于测量高能γ射线强度及其他带电粒子，并有一定的能量分辨本领。硫化锌闪烁体是半透明材料，只能制成薄层，对重带电粒子阻止本领很大，而对γ射线极不灵敏。适于在β、γ本底场中测量α粒子、质子及与硼等混合后测量慢中子的强度等。②有机闪烁体都是苯环碳氢化合物，如蒽、对联三苯等，其激发发光的机制是分子激发后退激而发出荧光。有机闪烁体又可分有机晶体、有机闪烁液体和塑料闪烁体三种。常用以探测各种带电粒子（重带电粒子和轻粒子如β射线、μ子等），以及利用闪烁体中的氢反冲效应测量快中子。蒽晶体是发光效率最高的有机闪烁体，常作为同其他闪烁体比较发光效率的标准。把发光物质溶解于有机剂内可制成液体闪烁体。有机闪烁体能量分辨本领差，一般只作强度测量。气体闪烁体由某些高纯度的可发光的气体（如氙、氪、氩、氦等）和波长移位剂组成。射线或带电粒子进入气体闪烁体时，使气体分子激发，当这些被激发的分子退激时发射光子，一般发射的紫外线部分远大于可见光部分。因此，应使用对紫外敏感的光电倍增管同它匹配，或者在气体闪烁体中加入少量的第二种气体，将波长移到可见光区，以便和常规的光电倍增管匹配。由于发光衰减时间短，闪烁计数器是最快的粒子探测器之一。