各種表面污染儀，輻射檢測儀，射線檢測儀中都會用到探測器，如上海樂捷電子科技有限公司代理的ALOKA TCS-173B I-125(碘-125)使用NaI閃爍式γ(x)表面污染巡測儀和ALOKA TCS-232 Zns(Ag)閃爍體α射線表面污染巡測儀中都有使用到閃爍體探測器。下面上海樂捷電子科技有限公司和您一起探討下有關(guān)閃爍體探測器的知識。

    首先，我們來看一下閃爍體的性質(zhì)具有什么性質(zhì)？
    用于輻射探測的閃爍體應(yīng)具有以下性質(zhì)： 發(fā)光效率高：能夠?qū)⑷肷鋷щ娏Ｗ拥膭?dòng)能盡可能多地轉(zhuǎn)換為閃爍光子數(shù)； 線性好：入射帶電粒子損耗的能量在很大范圍內(nèi)與產(chǎn)生閃爍光子數(shù)保持線性關(guān)系；發(fā)射光譜與吸收光譜不重疊：閃爍體介質(zhì)對自身發(fā)射光是透明的，不存在自吸收發(fā)光衰減時(shí)間短：入射粒子產(chǎn)生閃光的持續(xù)時(shí)間短，探測器反應(yīng)快其它性質(zhì)：加工性能好、折射率合適、原料易得且無毒、成本低廉等。

    閃爍體的分類:閃爍體主要分為以下三個(gè)類型：

    無機(jī)閃爍體：這類閃爍體的發(fā)光機(jī)制以摻雜激活劑的堿金屬鹵化物晶體最為典型。在此類晶體中各原子呈周期性排列，在原子核電場的作用下，原本屬于單個(gè)原子的核外電子可以以在相鄰原子間轉(zhuǎn)移，這樣的電子不再固定從屬于某個(gè)原子，而是從屬于整個(gè)晶體，這種現(xiàn)象稱為晶體中電子的共有化。原先孤立原子中的能級也相互交錯(cuò)重疊形成晶體能帶，這些能帶又可分為價(jià)帶與導(dǎo)帶，二者之間存在一定寬度的禁帶。當(dāng)電離輻射進(jìn)入晶體中，原先處于價(jià)帶的電子受激發(fā)躍遷至導(dǎo)帶，之后經(jīng)過一段時(shí)間（典型值為10-7秒左右），電子又退激回到價(jià)帶，在此過程中會釋放出光子，光子能量等于電子前后所處能帶能量之差。一般情況下，禁帶較寬，因此躍遷釋放光子的能量較高，超出可見光范圍。如果在晶體中摻入Tl等雜質(zhì)（激活劑），則可以在原先的禁帶中產(chǎn)生一些局部能級，這樣電子再受激和退激時(shí)就可能會落到這些局部能級，相應(yīng)的能量差也比原來要小，因此退激放出的光子能量比原先要低，即落在可見光范圍內(nèi)。

    有機(jī)閃爍體：有機(jī)閃爍體大多屬于苯環(huán)結(jié)構(gòu)的芳香族化合物，其發(fā)光過程中主要通過π電子的躍遷實(shí)現(xiàn)。

    氣體閃爍體：氣體分子受電離輻射激發(fā)，退激時(shí)釋放光子。氣體閃爍體放出的光子大多屬于紫外光波段，因此需要使用專門針對紫外光的光電元件，或者在工作氣體中摻入少量雜質(zhì)氣體（如氮?dú)猓┩ㄟ^吸收部分紫外光子來產(chǎn)生可見光光子。

     三種閃爍體優(yōu)劣的比較：

     一般而言，無機(jī)閃爍體的光子產(chǎn)額高、線性好，但發(fā)光衰減時(shí)間較長；

     有機(jī)閃爍體發(fā)光衰減時(shí)間短，但光子產(chǎn)額較低。閃爍體的發(fā)光機(jī)理不同閃爍體在電離輻射作用下發(fā)光的物理機(jī)制有很大區(qū)別。

相關(guān)技術(shù)