《致电离辐射探测学》练习题 联系客服

发布时间 : 星期四 文章《致电离辐射探测学》练习题更新完毕开始阅读27cffe3cee06eff9aef80711

一. 选择题:

1、写出放射性原子核衰变时所服从的泊松分布和高斯分布表达式。

mn?mP(n)?en! 答:

P(n)?

12??e?(n?m)22?2。

2、描述探测器分辨时间的模型如下图所示,请给出这两个模型对测量计数的修正公式。

解:真实计数率为n, 探测器测得的计数率 m, 探测器分辨时间为τ

解:

mn?1?m??n?m?ne非时滞延迟模型 时滞延迟模型

3、用正比计数管测量辐射如示意图,画出测得的微分能谱

4、电离室中存在的负电性气体分子会: (1)捕获电子形成负离子,减小复合损失; (2)捕获离子,形成负离子,增加复合损失; (3)捕获电子形成负离子,增加复合损失; (4)捕获离子,形成负离子,增加复合损失

( ) 5、减小由于负离子的形成而造成的复合损失的措施 (1)增加工作气体的压力; (2)减小工作电压;

(3)纯化气体,添加少量双原子气体; (4)减小电子的漂移速度

( ) 6、电离室输出的脉冲信号是由

(1)电极完全收集电子和离子后形成的;

(2)电极收集电子和离子过程中,电极上感生电荷的变化形成的; (3)收集快电子形成的; (4)收集慢离子形成的

( ) 7. 什么原因造成电离室在饱和区内电流仍随电压升高而增大? (1)电压升高时,电极边缘的电场增强,使实际的灵敏体积扩大

(2)由于负电性气体杂质的存在,消除负离子和正离子复合需要更强的电场。

8. 电离室测量辐射时,输出的电流或电压信号,试分析他们的成份,并画出随时间变化规律的示意图。

电离室的电流或电压信号是由电子和离子的定向漂移,在电极上感生电荷的变化形成的,其主要成分为,电子脉冲和离子脉冲, 其变化规律如图发射的光子,

分析气体探测器中的电压信号的成分,并给出信号随时间变化的关系和变化曲线示意图。 答:主要有电子和离子的漂移感生的两种信号构成:

VC(t)?e(W??W?)tC0d当t?x0W?(3.13 a)

e?(W?t?x0)C0d?xd?x0 b)当0??t?(3.13WW?当t?d?x0W?(3.13c)e其变化如图所示 C0

9、画出气体脉冲电离室典型的输出脉冲波形,说明输出回路对波形的影响。

10. 简述正比计数管中的雪崩现象

当射线通过电极间气体时,电离产生的电子和正离子在电场作用下,分别向阳极和阴极漂移。 正离子的质量大,且沿漂移方向的电场又是由强盗弱,因此电场的加速不足以使它发生电离碰撞。而电子则不然,漂移愈接近阳极,电场强度愈强。 到达某一距离后,电子在平均自由程上获得的能量足以与气体分子发生电离碰撞,产生新的离子对。同样地, 新的电子又被加速再次发生电离碰撞。漂移愈接近,电离碰撞的概率愈大。 于是, 不断增殖的结果将倍增出大量的电子和正离子, 这就是电子雪崩的过程。

11.正比计数器在发生电子雪崩的过程中,除了加速电子与气体分子的碰撞产生的电子之外,还有哪些原因产生新的电子?

光电效应: 受激原子在退激发时发射的光子,以及复合等过程,只要能量足够大,都可能在气体分子或光阴极表面打出光电子

阴极表面的二次电子发射:正离子或受激原子撞击阴极表面时可能发射二次电子

12 .猝熄气体的主要作用是什么?

吸收紫外光的作用 抑制正离子发射作用

13. 造成G-M管的死时间的原因是

(1)电子雪崩产生的大量的电子,削弱阳极的电场强度; (2)电子雪崩产生的大量的正离子,削弱阳极的电场强度; (3)猝熄分子终止放电; (4)猝熄抑制正离子的发射。

14、在GM管中,引起多次放电的主要原因是什么?如何抑制这种现象?

答:主要原因有两个:(1)受激气体退激发产生的紫外光在阴极上由于广电效应产生新的电子;(2)具有一定动能的正离子撞击在阴极上产生的二次电子发射。这些新产生的电子在GM管中引起新的放电。(2分)

抑制的措施:引入多原子分子,由于它们具有密集的振动和转动能级,能强烈地吸收多种能量的光子,从而抑制光电子的产生;引入猝熄气体分子,利用它与正电荷气体分子的电荷交换,由于激发态猝熄分子的解离寿命比退激发光的寿命短很多,故大部分也超前解离而不发射光子,从而抑制正离子在阴极上的二次电子发射。 15. G-M管的坪曲线存在坪斜的原因?

乱真放电随电压升高而增多,从而造成假计数增多,乱真放电有以下两个来源 猝息不完全:猝息分子的正离子到达阴极有时还能打出少数电子;

负离子的形成:电子被捕获形成负离子后漂移速度大大减慢,一直等到放电终止后才能到达强场区

16、造成GM管死时间的原因是什么?如何确定GM管的分辨时间?

答:入射粒子进入计数器引起放电后,形成了正离子鞘,使阳极周围的电场减小。终止了放电,这时,进入计数器的粒子则不能引起放电,直到正离子鞘移出强场区,场强恢复到足以维

17. 光电倍增管的光阴极的作用是 (1) 将电离辐射转换为光子; (2)将电离辐射转换成电子; (3)将电子转换成光子; (4)将光子转换为光电子

18. 闪烁体NaI晶体中掺元素铊(Tl)的作用是 (1)增加光子转换效率; (2)增加光电效应

(3)减小晶体对辐射产生的光子的自吸收; (4)改善晶体的发射光谱

采用双源法