原子核物理NO.5

1、6.2 核辐射探测器核辐射探测器引言引言 1、用各种探测器对各种射线进行探测。探测用各种探测器对各种射线进行探测。探测器是利用射线与物质的相互作用特性产生器是利用射线与物质的相互作用特性产生电子电子-离子离子(空穴空穴)对或退激发光对或退激发光，探测器进行收集，探测器进行收集，在外回路上转换成电脉冲信号进行分析。在外回路上转换成电脉冲信号进行分析。 核辐射探测器是通过核辐射与物质相互作用提供核辐射信核辐射探测器是通过核辐射与物质相互作用提供核辐射信息并对其进行分析处理的实验仪器。息并对其进行分析处理的实验仪器。u由探测器本身和测量仪器设备组成由探测器本身和测量仪器设备组成u不同测量对象要选择不

2、同探测器，种类很多不同测量对象要选择不同探测器，种类很多。u著名的辐射探测器著名的辐射探测器u 1927年，Wilson，发明云室；u 1948年，Blackett，发展云室用于辐射研究；u 1950年，Powell，发展核乳胶；u 1960年，Glaser，发明气泡室；u 1968年，Alvarez，发展气泡室；u 1992年，Charpak，发明并发展多丝正比室。探测器的分类探测器的分类常用的探测器按探测器的介质分为三类：常用的探测器按探测器的介质分为三类： 气体探测器气体探测器 半导体探测器半导体探测器 闪烁探测器。闪烁探测器。6.2.1 气体探测器气体探测器 大体可分为三类：大体可分为

3、三类： 电离室电离室 正比计数器正比计数器 GM计数器。计数器。一、核辐射引起的气体电离一、核辐射引起的气体电离D初级电离：入射粒子与气体分子或原子直初级电离：入射粒子与气体分子或原子直接碰撞而导致的气体电离；接碰撞而导致的气体电离；D次级电离：直接电离所产生的次级电离：直接电离所产生的电子或紫电子或紫外光及外光及X射线而导致的气体电离。射线而导致的气体电离。D复合过程：正离子和电子或负离子复合成复合过程：正离子和电子或负离子复合成中性粒子的过程。中性粒子的过程。 二、气体探测器的特点：二、气体探测器的特点：D探测器的灵敏体积大小和形状几乎不受限探测器的灵敏体积大小和形状几乎不受限制；制；D没

4、有辐射损伤或极易恢复；没有辐射损伤或极易恢复；D经济可靠经济可靠。三、电离室三、电离室 可设计成各种结构，有平板型、圆柱型等；可设计成各种结构，有平板型、圆柱型等； 探测介质可为各种气体，如探测介质可为各种气体，如Ar、N2、甲烷、甲烷 等。典型的一种圆柱型结构如图所示。等。典型的一种圆柱型结构如图所示。 当射线入射到气体中后，产生电子当射线入射到气体中后，产生电子-离子对离子对, 在在探测器外加工作电压，探测器外加工作电压，在气体内形成电场，在气体内形成电场，电子电子-离子对在电场离子对在电场作用下分别向正负作用下分别向正负极漂移，则在探测极漂移，则在探测器外回路收集电流信号。器外回路收集电

5、流信号。 若入射粒子能量为若入射粒子能量为E，产生一对电子，产生一对电子-离子对离子对所需能量为所需能量为 ，则当射线能量全部消耗在气体，则当射线能量全部消耗在气体中所产生的电子中所产生的电子-离子对数为离子对数为N = E/ , 则则E=N ，即即N与入射粒子的能量成正比与入射粒子的能量成正比。如果我们将。如果我们将这这N对电子对电子-离子对产生的电荷全部收集起来，离子对产生的电荷全部收集起来，则可得到入射粒子能量的信息。则可得到入射粒子能量的信息。 在电离室中，相比于下面讲的正比计数器与在电离室中，相比于下面讲的正比计数器与G-M计数器，外加的工作电压计数器，外加的工作电压V不是特别高，不

6、是特别高，形成的内部电场强度形成的内部电场强度E还不是特别强，收集还不是特别强，收集到的电子离子对数到的电子离子对数N即为原初电子即为原初电子-离子对数。离子对数。D 脉冲电离室：脉冲电离室：记录单个记录单个辐射粒子，主要用于测辐射粒子，主要用于测量重带电粒子的能量和量重带电粒子的能量和强度。强度。D 电流电离室：电流电离室：记录大量记录大量粒子平均效应，主要用粒子平均效应，主要用于测量于测量X, g, b , g, b 和中子的和中子的强度或通量。强度或通量。0d+ + + + + + + +- - - - - - - - 阳极阳极 阴极阴极 -U0zD 脉冲波形脉冲波形 阳极负载：阳极负载

7、：阴极负载：阴极负载： ()NezU tCd-D= -t0-DU-Nez/Cd-Ne/C()NeU tC+D= -四正比计数器四正比计数器 气体探测器外加电压气体探测器外加电压V足够高时，气体内部足够高时，气体内部形成的形成的E足够强，射线入射电离产生的电子在电足够强，射线入射电离产生的电子在电场中运动被加速，获得足够高的能量，这种电场中运动被加速，获得足够高的能量，这种电子又与气体原子发生相互作用，产生新的电子子又与气体原子发生相互作用，产生新的电子-离子对，然后再加速，重复上面的过程，以致离子对，然后再加速，重复上面的过程，以致于原初一对电子于原初一对电子-离子对在电场中运动，产生了离子对

8、在电场中运动，产生了M对电子对电子-离子对，叫气体放大，离子对，叫气体放大，M叫做气体放叫做气体放大倍数。大倍数。 当外加电压当外加电压V还不是太高，气体放大倍数还不是太高，气体放大倍数M尚不是太大，为一固定值尚不是太大，为一固定值M0，此时的气体探测，此时的气体探测器叫做正比计数器。一般正比计数器都采用圆器叫做正比计数器。一般正比计数器都采用圆柱形结构。当能量为柱形结构。当能量为E的粒子入射到正比计数的粒子入射到正比计数器中后，测产生了器中后，测产生了NM0对电子离子对，所以收对电子离子对，所以收集到的电子离子对数比电离室放大集到的电子离子对数比电离室放大M0倍，此时，倍，此时，仍保持仍保持

9、E N的关系。的关系。 说明：正比计数器的脉冲幅度正说明：正比计数器的脉冲幅度正比于入射粒子能量。比于入射粒子能量。D 电场强度：电场强度：D 脉冲电压：脉冲电压：D 多丝正比计数器：具有很高的空多丝正比计数器：具有很高的空间分辨和时间分辨本领间分辨和时间分辨本领0( )lncaUrrrre=-U02rarcR/ANe CD= -五五G-M计数器计数器 当气体探测器外加电压当气体探测器外加电压V进一步提高时，探测进一步提高时，探测器内部电场更强，以致于只要有粒子入射，器内部电场更强，以致于只要有粒子入射，哪怕是产生一对电子哪怕是产生一对电子-离子对，探测器内部就离子对，探测器内部就产生放电，此

10、时，放大倍数产生放电，此时，放大倍数M，探测输出，探测输出一个很大的脉冲，输出幅度与入射粒子能量一个很大的脉冲，输出幅度与入射粒子能量无关，叫探测器。探测器只能无关，叫探测器。探测器只能记录粒子的数目，不能测量能量记录粒子的数目，不能测量能量 。 G-M计数管：记录粒子个数计数管：记录粒子个数工作电压电子离子对I复合区II饱和区III正比区IV有限正比区VGM区VIGM区6.2.2 闪烁探测器闪烁探测器 闪烁探测器用发光的闪烁体作为探测介质，闪烁探测器用发光的闪烁体作为探测介质，一般固体较多。射线进入闪烁体后，激发退一般固体较多。射线进入闪烁体后，激发退激而发光，发射光子数与入射粒子能量成正激

11、而发光，发射光子数与入射粒子能量成正比，用光电倍增管将这些光信号转换成电子比，用光电倍增管将这些光信号转换成电子再进行放大进行收集，得到与入射粒子能量再进行放大进行收集，得到与入射粒子能量成正比的电信号。如图所示。成正比的电信号。如图所示。u一、工作原理一、工作原理D二、闪烁体： 好的闪烁体：好的闪烁体： 1、能、能高效高效率的将核辐射能量率的将核辐射能量转换转换成荧光辐成荧光辐射能量；射能量； 2、对自己发射的荧光辐射是、对自己发射的荧光辐射是透明透明的；的； 3、荧光辐射的衰减时间短，这样一个入射、荧光辐射的衰减时间短，这样一个入射粒子引起的光脉冲非常快；粒子引起的光脉冲非常快； 4、闪烁

12、体的发射光谱应与可用的光电倍增、闪烁体的发射光谱应与可用的光电倍增管光阴极的响应相匹配；管光阴极的响应相匹配； 5、密度、物理、化学等其他性质。、密度、物理、化学等其他性质。u闪烁体的物理特性闪烁体的物理特性 三、光电倍增管三、光电倍增管 1、光电倍增管是一种电真空器件，其功能是将光信号转换为电信号并将其放大 2、性能指标：光电转换特性、电子倍增特性、时间特性、噪声和暗电流 1）光电转换特性：决定于光阴极的光谱响应和光照灵敏度（单位光通量的白光照射光阴极时发射的光电子流） 2）电子倍增特性：由放大倍数M或阳极灵敏度描述。 利用在多个倍增电极上的次级发射现象实现 如果第i个倍增电极上次级电子与入

13、射电子数目之比为i，则对于n个倍增电极的光电倍增管， M 1 2 n 3）时间特性： 电子倍增过程导致光阴极接受一个光子到光电倍增管阳极具有一定的时间延迟称渡越时间； 光子打击光阴极的不同部位、倍增所走路程不同导致时间延迟不同 4）噪声和暗电流 光电倍增管的光谱响应光电倍增管的光谱响应6.2.3. 半导体探测器半导体探测器 半导体探测器为固体探测器的一种，利用半导体半导体探测器为固体探测器的一种，利用半导体结间产生的结间产生的本征区本征区形成探测器的灵敏区，当射线形成探测器的灵敏区，当射线进入灵敏区后，在灵敏区形成进入灵敏区后，在灵敏区形成电子空穴对，电子空穴对，在外在外加电压形成的电场的作用

14、下，电子与空穴分别向两加电压形成的电场的作用下，电子与空穴分别向两极漂移，从而对电荷进行收集，其原理与电离室类极漂移，从而对电荷进行收集，其原理与电离室类似。一般有结与结型。在高自旋态实验似。一般有结与结型。在高自旋态实验中所用的探测中所用的探测g g射线一般为结型，具有探测射线一般为结型，具有探测效率高、能量分辨率高等优效率高、能量分辨率高等优点。一种平面点。一种平面PIN型探半导型探半导体探测器如图所示。体探测器如图所示。高纯高纯Ge本征区本征区 工作原理工作原理 金硅面垒探测器金硅面垒探测器 不同重带电粒子在SI中射程与能量关系 高纯锗半导体探测器高纯锗半导体探测器 三种探测器各有特点与

15、用途。高自旋态实验三种探测器各有特点与用途。高自旋态实验中，主要探测中，主要探测g g射线，多用高纯射线，多用高纯Ge探测器与闪探测器与闪烁探测器，而较少用气体探测器。烁探测器，而较少用气体探测器。 在射线与物质相互作用过程中，气体探测器在射线与物质相互作用过程中，气体探测器的平均电离能约为的平均电离能约为30eV,而半导体探测器的平而半导体探测器的平均电离能约为均电离能约为3eV。这样，对于同样入射能量。这样，对于同样入射能量的粒子，在半导体探测器中产生的电子空的粒子，在半导体探测器中产生的电子空穴对数比气体探测器产生的电子穴对数比气体探测器产生的电子-离子对数要离子对数要高一个量级，它的信

16、号幅度要大得多，所引高一个量级，它的信号幅度要大得多，所引起的幅度谱的能量分辨率要高得多，这是半起的幅度谱的能量分辨率要高得多，这是半导体探测器的突出优点导体探测器的突出优点 。 6.2.4. 辐射探测器工作原理辐射探测器工作原理 一种最简单的情形，以平板型电离室为例一种最简单的情形，以平板型电离室为例讨论脉冲探测器的电流输出。如图所示，电讨论脉冲探测器的电流输出。如图所示，电离室由两块金属极板离室由两块金属极板A、B构成，极板中间为构成，极板中间为工作气体。极板外连接外回路以收集信号。工作气体。极板外连接外回路以收集信号。外加直流工作电压外加直流工作电压V，以在极板间即气体中形，以在极板间即

17、气体中形成内部电场成内部电场E。设两极板间的距离为设两极板间的距离为d, 则：则： E = V/d 射线入射时，与气体产射线入射时，与气体产生相互作用，产生生相互作用，产生N对电对电子子-离子对，可视为同时离子对，可视为同时产生的。电子产生的。电子-离子对产生后，探测器是如何收离子对产生后，探测器是如何收集其电脉冲信号？集其电脉冲信号？ 首先，我们只看产生一对电子首先，我们只看产生一对电子-离子对的情形，离子对的情形，为讨论方便，我们把电子为讨论方便，我们把电子-离子对表示成离子对表示成+e和和-e (这里的这里的+e表示正离子，而不是正电子表示正离子，而不是正电子)。我。我们先看在极板中间某

18、处放置一个正电荷们先看在极板中间某处放置一个正电荷+e的的情形。情形。 这个正电荷在两个极板上产生感应电荷，设这个正电荷在两个极板上产生感应电荷，设在在A极板上感应电荷为极板上感应电荷为-q1, 在在B极板上为极板上为-q2 (q1与与q2为正为正)。-q1与与-q2的大小与正电荷的大小与正电荷+e在极板中的在极板中的位置有关，距哪个极板近，所产生的感应电荷位置有关，距哪个极板近，所产生的感应电荷量就多。我们作如图的封闭曲面量就多。我们作如图的封闭曲面s，根据电磁学，根据电磁学的奥高定理，通过垂直于封闭曲面的电通量的的奥高定理，通过垂直于封闭曲面的电通量的积分等于曲面所包含电荷量的积分等于曲面

19、所包含电荷量的4 倍，则：倍，则： 即：即：e q1 q2 = 0, 感应电荷总量为感应电荷总量为 q1 + q2 = e. 即即+e电荷在外极板上产生的感应电荷总量也为电荷在外极板上产生的感应电荷总量也为e, 一个电荷单位，但为负电荷。一个电荷单位，但为负电荷。12sE ds = 4 e - qq = 0 气体中的气体中的+e离子在电场离子在电场E作用下，向阴极板作用下，向阴极板B漂移，漂移，-q1越来越小，越来越小，-q2越来越大，相当于在越来越大，相当于在+e离子漂移的过程中，感应电荷离子漂移的过程中，感应电荷-q1不断经外回路不断经外回路从从A极板流向极板流向B极板极板, 在外回路形成

20、感应电流在外回路形成感应电流I+(t), 方向如图所示方向如图所示, 电流的大小随时间变化。电流的大小随时间变化。 当气体中的正离子接近极板当气体中的正离子接近极板B时，极板时，极板A上的上的感应电荷感应电荷-q1全部经外回路流向极板全部经外回路流向极板B，此时，此时，B极板上的感应电荷为极板上的感应电荷为(-q1) + (-q2) = -e. 这样，正这样，正电荷一旦接触电荷一旦接触B极板，即与感应电荷发生中和，极板，即与感应电荷发生中和，此时正离子此时正离子+e漂移过程结束，流经外回路电流漂移过程结束，流经外回路电流I+(t)消失。注意，在正离子消失。注意，在正离子+e漂移过程中流经外漂移

21、过程中流经外回路电荷量为回路电荷量为q1而不是而不是e. 同样，在电离室两极板间在与正电荷同样，在电离室两极板间在与正电荷+e的同的同一个位置放一个负电荷一个位置放一个负电荷-e, 设在设在A、B两极板上感两极板上感应电荷分别为应电荷分别为+q1 与与+q2 ，此时，此时，q1 = q1，q2 = q2，q1 + q2 = e。在外加电场作用下，负电荷。在外加电场作用下，负电荷向向A极板漂移，极板漂移，B极板上的电荷量减少，极板上的电荷量减少，A极板极板上的电荷量增加，即，在外回路上形成电流上的电荷量增加，即，在外回路上形成电流I-(t)，电流的流动方向与，电流的流动方向与I+(t)相同。一旦

22、相同。一旦-e到达阳到达阳极板极板A，I-(t)也就结束，则由也就结束，则由-e电荷在气体中的电荷在气体中的漂移流经外回路的电荷量为漂移流经外回路的电荷量为q2 。由此我们可以得出：由此我们可以得出：（1）外回路电流）外回路电流I+(t)、I-(t)只在气体介质中的正只在气体介质中的正负电荷负电荷+e、-e的漂移过程中存在，的漂移过程中存在，+e、-e同时同时漂移时，外回路电流为漂移时，外回路电流为I+(t)、I-(t)两种成分之两种成分之和，电流的方向相同。若和，电流的方向相同。若-e先到达极板，则剩先到达极板，则剩下下I+(t)，反之亦然。，反之亦然。+e、-e全部到达极板，则全部到达极板

23、，则外回路电流消失。外回路电流消失。（2）一般在射线与气体原子相互作用时，一对）一般在射线与气体原子相互作用时，一对电子离子对电子离子对-e、+e在同一地点产生，它们在气在同一地点产生，它们在气体中漂移到极板后，产生的感应电流流经外体中漂移到极板后，产生的感应电流流经外回路的总电荷量为回路的总电荷量为e，而不是，而不是2e.（3）在实际电离室中，当射线进入气体介质后，）在实际电离室中，当射线进入气体介质后，一对电子一对电子-离子对离子对-e、+e在同一地点产生，此在同一地点产生，此时在两个极板上产生的感应电荷量总和为零，时在两个极板上产生的感应电荷量总和为零，只有在外加电场作用下，只有在外加电

24、场作用下，-e、+e向相反方向运向相反方向运动，外回路才有电流流过。动，外回路才有电流流过。 能量为能量为E的带电粒子入射到气体介质中，可的带电粒子入射到气体介质中，可产生产生N0对电子离子对，则流经外回路的总电对电子离子对，则流经外回路的总电流为：流为： 流经外回路的总电荷量为流经外回路的总电荷量为Q= N0e。0011( )( ) + ( ) .NNiiiiI tItIt+-=邋 我们在电离室外回路后面加上电子学脉冲线路，我们在电离室外回路后面加上电子学脉冲线路，对其进行进一步成型处理，可以得到一个一对其进行进一步成型处理，可以得到一个一个与单个入射射线相对应的输出电压脉冲，个与单个入射射

25、线相对应的输出电压脉冲，其脉冲幅度为其脉冲幅度为V，则在能量测量的情况下，要，则在能量测量的情况下，要求：求： V Q N0 E 这就是用输出脉冲幅度测量射线能量的基本原理。这就是用输出脉冲幅度测量射线能量的基本原理。 6.2.5. 探测器输出信号分析探测器输出信号分析 前面已经讨论了射线进入探测器后在探测器前面已经讨论了射线进入探测器后在探测器外回路上产生的感应电流信号，接着要讨论外回路上产生的感应电流信号，接着要讨论这个电流信号如何成形为能够测量的电压信这个电流信号如何成形为能够测量的电压信号以能对其进行直接分析处理。一个最简单号以能对其进行直接分析处理。一个最简单的探测系统，比如，用于的

26、探测系统，比如，用于g g射线的能谱测量系射线的能谱测量系统，其线路部分可如图所示。统，其线路部分可如图所示。探测器前置放大器主放大器分析设备一一. 探测器的输出回路探测器的输出回路 一个探测系统的基一个探测系统的基本回路如图，除探测本回路如图，除探测器，有高压电源，以器，有高压电源，以便在探测器内形成电便在探测器内形成电场，使射线与探测器中的介质作用后所产生的电场，使射线与探测器中的介质作用后所产生的电子子-离子对能在介质中作飘移运动。离子对能在介质中作飘移运动。 探测器本身有分布电容探测器本身有分布电容C0，探测器外回路要接，探测器外回路要接一个负载电阻一个负载电阻Ra，感应电流流过时在上

27、面形，感应电流流过时在上面形成电压，连接导线还有分布电容成电压，连接导线还有分布电容C ，后续要接前置放大器与主后续要接前置放大器与主放大器等，对输出回路有放大器等，对输出回路有直接影响的是前置放大器直接影响的是前置放大器的输入电阻与输入电容的输入电阻与输入电容Ri、Ci。在探测器与前置放大。在探测器与前置放大器之间加隔直流电容器之间加隔直流电容CH，一般对脉冲（交流），一般对脉冲（交流）信号没有影响。信号没有影响。 接下来将探测器等效为一个内阻极大的电流源，即接下来将探测器等效为一个内阻极大的电流源，即外回路的电阻电容变化对电流输出没有影响，它输出外回路的电阻电容变化对电流输出没有影响，它输

28、出电流脉冲电流脉冲I(t), 电流源的方向由正极向负极，用箭头标出，电流源的方向由正极向负极，用箭头标出，这样我们可以确定探测器流向外回路的电流方向。然这样我们可以确定探测器流向外回路的电流方向。然后将影响探测器外回路输出信号的电阻电容器件都考后将影响探测器外回路输出信号的电阻电容器件都考虑进去，在我们讨论的情况下，这些电阻电容为虑进去，在我们讨论的情况下，这些电阻电容为Ra、Ri、C0、C 、Ci等，它们都与电等，它们都与电流源流源I(t)并联，外加并联，外加直流电源视为短路，直流电源视为短路，如图所示如图所示 。 下一步我们进行进一步简化，将电流源与一个下一步我们进行进一步简化，将电流源与

29、一个等效电阻等效电阻R与一个等效电容与一个等效电容C并联的电路，即并联的电路，即RC并联电路，如图所示，这样的电路叫等效并联电路，如图所示，这样的电路叫等效RC输出回路：输出回路：一个射线入射后，引起的脉冲收集时间为一个射线入射后，引起的脉冲收集时间为0 tc, 则收集的总电荷为：则收集的总电荷为： 0, C = C.aiiaiR RRCCRR0( ).ctQI t dtNe二二. 输出电压输出电压 在以上的在以上的RC输出回路输出回路的情形下，探测器输出、的情形下，探测器输出、的电流的电流I(t)分为两路，一路经过等效电阻分为两路，一路经过等效电阻R，形成，形成电压电压V(t), 另一路对等

30、效电容另一路对等效电容C充电。由充电。由克希霍克希霍夫夫定律：定律：t=0时，时，I(t=0)=0, V(t=0)0，探测器输出电压脉，探测器输出电压脉冲的表达式：冲的表达式：RC称为输出回路的称为输出回路的时间常数时间常数。 ( )( )( )V tdV tI tCRdt)tt(0 )( )(ct0/dttIeCetVRCtRCt 以上积分可分两种极端的情况考虑：以上积分可分两种极端的情况考虑：1. 当当RCtc时时， , 即等效回路的时间常数很即等效回路的时间常数很大大, 上式积分分为三个阶段：上式积分分为三个阶段： 称为电压脉冲。如图所示。脉冲的最大值称为电压脉冲。如图所示。脉冲的最大值

31、V(t)max=Q/C, 与入射粒子能量成正比，过了最与入射粒子能量成正比，过了最大值以后，大值以后，RC放电，脉冲拖了长尾巴，允许放电，脉冲拖了长尾巴，允许的计数率低，此种脉冲适用于能量测量。的计数率低，此种脉冲适用于能量测量。 c /c0t t CQt t / )(1)(RCttceCQttdttICtV1/RCte2当当RCtc时时, 式中式中 增长很快，而增长很快，而I(t)则变则变化较慢，则有：化较慢，则有： 输出电压输出电压V(t)与与I(t)形状很相似，形状很相似，称为电流脉冲称为电流脉冲, 如图所示。输如图所示。输出电流脉冲出电流脉冲V(t)形状与探测器形状与探测器输出的电流脉

32、冲输出的电流脉冲I(t)相似，一相似，一般情况下，输出脉冲的最大幅般情况下，输出脉冲的最大幅度与入射粒子能量无线性关系。度与入射粒子能量无线性关系。V(t)上升时间快，上升时间快，适于时间测量，但不适于能谱测量。适于时间测量，但不适于能谱测量。RCte/tRCtRCttIRdtetICetV0/)(.).(.)( 所以，对于等效回路的所以，对于等效回路的RC时间常数的取值，时间常数的取值，对不同的测量有不同的要求，在能谱测量中，对不同的测量有不同的要求，在能谱测量中，RC取值要大些，以使电压脉冲与入射粒子能取值要大些，以使电压脉冲与入射粒子能量成正比；而在时间测量中，则要求量成正比；而在时间测

33、量中，则要求RC时间时间常数尽量小些，以得到快的时间特性。常数尽量小些，以得到快的时间特性。 以上讨论虽以气体电离室为例，但对于其它探以上讨论虽以气体电离室为例，但对于其它探测器也是适用的，我们就不再详细讨论。测器也是适用的，我们就不再详细讨论。6.3 辐射探测器的几个重要性能辐射探测器的几个重要性能一能量分辨率一能量分辨率 能量分辨率为探测器对于入射粒子的能量进行能量分辨率为探测器对于入射粒子的能量进行分辨的本领，即使是单能量的入射粒子，输分辨的本领，即使是单能量的入射粒子，输出的脉冲高度谱（脉冲幅度对计数的分布）出的脉冲高度谱（脉冲幅度对计数的分布）也不是一条直线，而是一个分布，也不是一条直线，而是一个分布，围绕一个平均值而涨落。围绕一个平均值而涨落。能量分辨率有几种定义，能量分辨率有几种定义，一般为：一般为： D DE/E = FWHM/E, 如图所示如图所示 影响能量分辨有许多因数影响能量分辨有许多因数, 就探测器本身而言就探测器本身而言,能量分辨率与射线在探测器中产生电子离能量分辨率与射线在探测器中产生电子离子对数子对数N有关有关, 根据统计学规律根据统计学规律, 能谱的展宽为：能谱的展宽为： 与气体探测器相比，半导体探测器具有很高的与气体探测器相比，半导体探测器具有很高的能量分辨