光转换成电荷
主要有两种类型的设备用来形成一个电信号从闪烁或切伦科夫光光电倍增管和光电二极管。光电倍增管是真空管中第一个主要组件是一个光电阴极。光光子可能互动光电阴极逐出一个低能电子进入真空。的量子效率光电阴极的定义为发生这种转换的概率。这是一个强大的入射光波长的函数,并努力与光谱响应的光电阴极的发射光谱闪烁体在使用。平均量子效率在一个典型的闪烁体的发射光谱是大约15到20%。
感应的结果一道光,因此相应的生产从光电阴极的电子脉冲。此时他们的数量通常是几千或者更少,所以总电荷包太小方便测量。相反,光电倍增管的第二个组件,繁殖的数量电子的通常10倍5或106。电子倍增发生一系列的电极称为打拿极的财产发射多个电子时被一个电子被加速从先前的打拿极。分支过程后,收集电子放大脉冲阳极提供管的输出。这个电荷的振幅是原始的光的强度的指标闪光灯的闪烁体。
另外,光线可以测量使用固态设备被称为光电二极管。这种类型的设备由一个薄的半导体晶片,将入射光光子转换成电子空穴对。多达80或90%的光光子将经历这个过程,所以等效量子效率大大高于光电倍增管。没有放大,然而,所以输出脉冲要小得多。光电二极管是在脉冲模式时,许多电子噪声来源是足够大的降低信号的质量,对于一个给定的闪烁体一个贫穷的能量分辨率通常观察到比光电倍增管的光电二极管。然而,光电二极管是一个更加紧凑和坚固的设备,运行在低电压,并提供相应的优势在某些应用程序。闪烁体耦合光敏二极管也可以方便地使用在当前模式下,尤其是激烈辐射通量。当前电子空穴对诱导的闪烁光可以足够大的噪声贡献不那么重要了。
中子探测器
中子探测的一般原则包括一个两步的过程。首先,中子必须在带电粒子探测器形成互动。第二,探测器必须产生一个输出信号的基础上,由这些带电粒子能量沉积。许多主要的探测器类型,已经讨论了其他辐射可以适应中子测量,通过融合材料将作为neutron-to-charged-particle转换器。
慢中子探测器
校长转换方法中子减慢(看到表)包括反应年代特点是积极的问值,这意味着这种能量释放反应。自传入的慢中子有一个低动能和目标核本质上是静止的,反应物总动能。因此,反应产物形成总动能基本上等于问价值。当这些反应之一是诱导慢中子,直接测量带电粒子总动能都显示出相同的特征。由于中子也有助于反应的动能产品,这些反应不能用于测量中子的能量缓慢;他们可能只被应用作为计数器的基础,简单地记录交互的中子探测器的数量。
| 一些反应用于慢中子检测 | ||
|---|---|---|
| * n代表一个中子,p一个质子,α粒子。 | ||
| 反应* | 问价值 (兆电子伏) |
横截面(仓库) 对热(0.025 eV)中子 |
| 10B + n→7李+α | 2.31 | 3840年 |
| 6李+ n→3H +α | 4.78 | 940年 |
| 3他+ n +3H + p | 0.754 | 5330年 |
| 235年U + n + X + Y | ~ 200 | 575年 |
| (裂变碎片) | ||
在锂- 6(6李)和boron-10(10B)反应,感兴趣的同位素存在天然的元素只有在有限的部分。来增强锂和硼的转换效率,样品所需的丰富的同位素中经常使用探测器的制造。氦- 3(3他)是一种罕见的稳定同位素的氦和商用isotopically分离形式。
一个常见的缓慢的中子探测器是一个成比例的管充满了三氟化硼(男朋友3)气体。一些事件中子与boron-10气体,产生两个带电粒子能量总计2.3兆电子伏。这些粒子在气体离子对,留下了一条和脉冲会在正常的方式在任何正比计数器。三氟化硼执行作为一个可接受的比例气体仅低于一个大气压的压力,因此检测效率受到相应的低密度硼的原子核在这样的压力。或者,可以使用传统的气体比例,和硼可以出现在一层固体的形式存入管的内表面。
正比计数器也充满了氦- 3是基于一个中子相互作用的气体产生的带电粒子。在这种情况下,问价值0.76兆电子伏传授这种能量的粒子在反应中形成的。氦以及比例气体即使在高压工作;因此氦- 3比例管满20个大气压以上为中子探测提供相对较高内在效率。
也常见慢中子探测器的形式闪烁体<