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
19、指出NaI(Tl)闪烁体的优缺点.
密度大，平均原子序数高，对X射线Gamma射线阻止本领大 能量转换效率高，相对发光效率相当于蒽晶体的两倍 对自身的闪烁光不产生吸收，因此可做成大块闪烁体
容易加工 极易潮解，必须密封在带有光学玻璃 的金属容器中使用
20、下图是两种尺寸的半导体探测器的峰总比随能量变化的结果，试解释差异的原因。
答：γ射线入射到探测器中与物质相互作用的产生次级γ射线可以再次与物质发生作用，其结果使得全能峰的计数增加，产生累计效应；
累积效应与探测器晶体的大小有关，与射线的能量有关，尺寸大的累计效应大，因此，大体积的晶体的峰总比大于小体积的峰总比。
21. 光电倍增与闪烁晶体的之间匹配目的是 （1）增加光子的收集效率； （2）减小光子的反射； （3）输出更多的光电子； （4）减小光电子渡越时间
22、引起光电倍增管的暗电流主要原因有哪些？ 答：热发射 欧姆漏电 残余气体电离 场致发射 切伦科夫光子
玻璃管壳放电和玻璃荧光
23.简述闪烁探测器工作的五个相互联系的过程
（1）射线进入闪烁体，与之发生相互作用，闪烁体吸收带电粒子能量而使原子、分子的电离和激发；
（2）受激原子、分子退激发时发射荧光光子；
（3）光子收集到光电倍增管的光阴极上，由于光电效应，光子在光阴极上击出光电子； （4）光电子在光电倍增管中倍增，数量由一个倍增到104-109个，电子流在阳极负载上产生电信号；
（5）此信号由电子仪器记录和分析。
24. 解释光电倍增管的渡越时间
Delta函数光源的闪光到达阴极瞬间与阳极输出脉冲到达峰值时刻之间的时间间隔
25. γ射线能谱上的全能峰归因于 （1）光电效应； （2）康普顿散射； （3）电子对效应； （4）特征X射线
26. 造成γ射线能谱上的反散射峰的原因是 （1）探测器晶体中康普顿反散射； （2）探测器周围材料中康普顿反散射； （3）探测器周围材料中湮灭光子； （4）探测器晶体中的多次康普顿散射
27、用一个大尺寸的探测器探测辐射，如下列示意图所示，请预期测得的能谱，并解释原因。
解：能谱（）
结果使得全能峰的计数增加，产生累计效应
答：γ射线入射到探测器中与物质相互作用的产生次级γ射线可以再次与物质发生作用，其
28. 半导体探测器探测射线时，将射线能量转换成 （1）电子-离子对； （2）电子-光子 （3）光电子； （4）电子-空穴对
29、如何增加半导体探测器的灵敏体积？ 答：PN结的厚度为
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30. PN结探测射线的原理
PN结区内的载流子浓度很低，电阻很高， 当加上反向电场时，电压几乎完全降落在结区， 在结区形成一个很强的电场， 而几乎没有漏电流流过。当带电粒子射入结区后， 通过与半导体材料的相互作用，很快地损失掉能量， 带电粒子所损失的能量将使电子由价带跳到满带上去， 于是导带中有了电子，在价带中留下空穴，形成导电的电子-空穴对。 在电场的作用下， 电子和空穴分别向两极漂移， 于是在回路中形成信号。
31、使用金硅面垒探测器时，为什么采用电荷灵敏放大器？ 答：金硅面垒探测器存在结电容
因此探测器输出的电压信号
电荷灵敏放大器，则电压为 （1分）
其中KCf为电荷灵敏放大器的输入电容，K为放大倍数，Cf为放大电路的反馈电容，KCf>> Ci+Cd，因此
32. 通常γ源伴有β射线， 实际测得的γ能谱中，康普顿坪台的低能部分向上倾斜的原因
通过增加反向偏压V0，或减小半导体材料的杂质浓度的办法达到增加灵敏体积的目的。
ACd??dnNeVp?Ci?CdCi分布电容
结电容 Cd则输出的电压信号会随加在PN结上的偏压变化而变化，从而影响仪器的能量分辨率。连接
Vp?NeCi?Cd?KCfVp?从而消除结电容的影响。
NeKCf
是
（1）β能谱的叠加； （2）韧致辐射的结果； （3）多重电子散射； （4）电子的湮灭
33. 随着探测器尺寸的增加，能谱的峰康比将 （1）不变； （2）减小； （3）增大； （4）为零
34、试从原理上分析Ge（Li）探测器对Gamma射线的能量分辨率好于NaI（Tl）晶体的主要原因。
解：半导体探测器的探测原理是射线在灵敏体积内消耗能量产生电子-空穴对，通过对它们
的收集，得到电流，平均产生一对电子空穴对所需的能量为几eV; 闪烁探测器的探测原理是射线在闪烁体中消耗能量，发出光子，通过光电转换为电流，平均产生一个光电子需约300eV;
这两种探测器的能量分辨率分别决定于的涨落和光电子数的涨落，在相同射线能量下，半导体中产生的电子-空穴对数目远大于闪烁体中的光电子数目，根据关系
??N，可知，电子-空穴对的涨落远小于光电子的涨落，Ge（Li）探测器对Gamma射
线的能量分辨率好于NaI（Tl）晶体。
35、半导体探测器如简图所示，请画出图中各个作用点的输出脉冲Q(t)的时间变化曲线。 解：
x d ① ②③④⑤