各種表面污染儀，輻射檢測(cè)儀，射線檢測(cè)儀中都會(huì)用到探測(cè)器，如上海樂(lè)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(cè)儀和ALOKA TCS-232 Zns(Ag)閃爍體α射線表面污染巡測(cè)儀中都有使用到閃爍體探測(cè)器。下面上海樂(lè)捷電子科技有限公司和您一起探討下有關(guān)閃爍體探測(cè)器的知識(shí)。

    首先，我們來(lái)看一下閃爍體的性質(zhì)具有什么性質(zhì)？
    用于輻射探測(cè)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(duì)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(cè)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(wú)毒、成本低廉等。

    閃爍體的分類(lèi):閃爍體主要分為以下三個(gè)類(lèi)型：

    無(wú)機(jī)閃爍體：這類(lèi)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(lèi)晶體中各原子呈周期性排列，在原子核電場(chǎng)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(chēng)為晶體中電子的共有化。原先孤立原子中的能級(jí)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(guò)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(guò)程中會(huì)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(jiàn)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(jí)，這樣電子再受激和退激時(shí)就可能會(huì)落到這些局部能級(jí)，相應(yīng)的能量差也比原來(lái)要小，因此退激放出的光子能量比原先要低，即落在可見(jiàn)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(guò)程中主要通過(guò)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(zhuān)門(mén)針對(duì)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^(guò)吸收部分紫外光子來(lái)產(chǎn)生可見(jiàn)光光子。

     三種閃爍體優(yōu)劣的比較：

     一般而言，無(wú)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(zhǎng)；

     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。

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