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第一章 放射性测量中的统计学 1

第一节 核衰变数和计数的统计分布 1

一、二项式分布 1

二、泊松分布 2

三、高斯分布 3

四、计数的统计分布 5

五、合成分布 6

第二节 放射性测量的统计误差 9

一、统计误差的概念和表示方法 9

二、函数统计误差的计算 11

三、测量条件的选择 13

四、平均效应的统计误差 14

一、两次测量计算值差异的检验 16

第三节 测量数据的检验 16

二、分布类型的检验 17

三、X2检验法 18

四、可疑测量值的舍弃 19

第四节 脉冲幅度分辨率 23

一、电离的统计涨落 23

二、倍增过程统计学 27

第五节 核辐射事件的时间分布 29

一、核辐射脉冲的时间间隔分布 29

二、包括多个脉冲的时间分布 30

三、分辨时间和漏计数校正 32

四、脉冲重迭数的计算 33

习题 34

参考文献 35

第一节 带电粒子与物质相互作用的一般特征 36

一、与核外电子的非弹性碰撞 36

第二章 射线与物质出相互作用 36

二、与原子核的非弹性碰撞 37

三、与原子核的弹性碰撞 37

四、与核外电子的弹性碰撞 37

第二节 重带电粒子与物质的相互作用 38

一、重带电粒子的能量损失 38

二、重离子的能量损失 44

三、带电粒子在物质中的射程 48

第三节 β射线与物质的相互作用 52

一、电子的能量损失 52

二、电子的散射 55

三、β射线的射程和吸收 55

四、正电子与物质的相互作用 58

第四节 Υ射线与物质的相互作用 58

一、Υ射线与物质相互作用的一般特性 58

二、光电效应 60

三、康普顿效应 63

四、电子对效应 69

五、Υ射线的吸收 71

习题 74

参考文献 74

第三章 气体探测器 75

第一节 气体中电子和离子的运动规律 75

一、气体的电离 75

二、电子和离子的漂移和扩散 77

三、负离子的形成和离子的复合 80

四、离子的收集和电压电流曲线 82

第二节 电离室 83

一、概述 83

二、脉冲电离室 84

三、电流电离室和累计电离室 94

一、概述 100

第三节 正比计数器 100

二、气体放大机制 101

三、脉冲的波形 106

四、影响气体放大系数的因素和能量分辨率 108

第四节 G-M计数器 111

一、概述 111

二、放电与猝熄的机制 113

三、脉冲幅度和波形 116

四、G-M计数管的特性 117

五、G-M计数管的类型和应用 123

习题 124

参考文献 125

第四章 闪烁探测器 126

第一节 概述 126

一、闪烁体种类和发光机制 127

第二节 闪烁体 127

二、闪烁体的物理特性 129

三、几种主要闪烁体介绍 132

四、闪烁体的选择 135

五、光的收集与光导 137

第三节 光电倍增管 138

一、基本原理和构造 138

二、分压器 141

三、主要指标 142

第四节 闪烁计数器 148

一、闪烁探测器的脉冲输出 148

二、闪烁探测器应用举例——NaI(T1)单晶Υ谱仪 150

三、能量分辨率 156

四、时间特性 157

参考文献 159

习题 159

第五章 半导体探测器 160

第一节 半导体探测器的基本原理 160

第二节 PN结的性质 162

一、结区的电场分布 162

二、结区的宽度 163

三、PN结电容 164

四、PN结的反向电流 166

第三节 金硅面垒半导体探测器 167

一、金硅面垒谱仪装置 167

二、能量分辨率 170

三、电荷收集和时间特性 173

四、辐射损伤 175

第四节 锂漂移探测器的工作原理 176

一、能量分辨率 179

第五节 锂漂移探测器的主要性能及使用技术 179

二、探测效率 181

三、峰康比 183

四、电荷收集和时间特性 183

五、辐射损伤 185

六、Ge(Li)探测器的使用技术 185

第六节 新型半导体探测器介绍 186

一、高纯锗探测器 186

二、化合物半导体探测器 187

三、位置灵敏探测器 189

习题 190

参考文献 191

第六章 其它探测器 192

第一节 原子核乳胶 192

一、原子核乳胶的作用原理 192

二、原子核乳胶的特性 194

三、原子核乳胶的应用 195

一、固体径迹探测器的工作原理 196

第二节 固体径迹探测器 196

二、固体径迹探测器的特性 197

三、固体径迹探测器的优缺点 198

四、固体径迹探测器的应用 198

第三节 威尔逊云室和气泡室 199

一、威尔逊云室的工作原理 199

二、威尔逊云室的构造 201

三、扩散云室 202

四、气泡室 203

第四节 火花放电室 205

一、火花放电室的工作原理 205

二、火花放电室的结构 206

三、火花放电室的特性及应用 207

一、多丝正比室的工作原理 208

第五节 多丝正比室发 208

二、多丝正比室的结构 209

三、多丝正比室的主要性能和应用 210

四、漂移室 211

第六节 切伦科夫计数器 211

一、切伦科夫辐射的原理 211

二、切伦科夫辐射的产生和收集 214

三、切伦科夫计数器的应用 216

第七节 热释光探测器 217

一、热释光探测器基本原理 218

二、对热释光磷光体的要求 218

三、加热发光测量装置的主要部分 219

四、热释光探测器的应用 220

参考文献 220

第一节 符合法的基本原理 221

一、符合法的基本概念 221

第七章 核物理实验中的符合法 221

二、符合测量的基本关系式 223

三、快慢符合原理 225

第二节 符合装置的主要参量和测量数据的分析 227

一、符合装置的主要参量 227

二、延迟符合测量数据的分析 233

第三节 符合测量装置 237

一、定时信号的拾取 237

二、符合能谱仪 242

三、时间分析谱仪 244

习题 246

参考文献 246

第八章 α，β源活度测量 247

第一节 概述 247

一、放射性活度的单位 247

一、薄α源活度的绝对测量——小立体角法 248

二、相对测量和绝对测量 248

第二节 α放射源活度的测量 248

二、厚样品的相对测量 250

第三节 β放射源活度的测量 251

一、小立体角法测β放射源活度 252

二、4π计数法 257

三、符合法测源活度 259

第四节 低能β源活度的测量 264

一、内充气法 264

二、液体闪烁计数法 265

参考文献 271

第九章 带电粒子的能量及能谱测量 272

第一节 射程测量方法 272

第二节 能量灵敏探测器 275

一、电离室 275

二、正比计数器 275

三、闪烁计数器 276

四、半导体探测器 278

第三节 β磁谱仪 280

一、引言 280

二、基本工作原理 281

三、描述谱仪性能的几个量 282

四、半圆聚焦谱仪 284

五、双聚焦谱仪 286

六、环状谱仪 291

七、谱仪性能的比较 293

八、磁谱仪的应用 293

第四节 重离子磁谱仪 295

一、α磁谱仪 296

二、扇形均匀磁场重离子谱仪 297

三、均匀场双聚焦重离子谱仪 300

四、Q3D重离子谱仪 302

五、若干有关的实验技术 304

习题 305

参考文献 306

第十章 Υ射线强度和能量的测量 307

第一节 Υ射线能谱的分析 307

一、累计效应等作用过程的影响 307

二、一些干扰辐射的影响 310

第二节 Υ射线强度和能量测量的一般考虑 312

一、NaI(T1)和Ge(Li)谱仪的比较和选择 312

二、测量条件的选择 315

三、能量刻度和能量确定 317

第三节 低能Υ和X射线的测量 319

一、NaI(T1)薄片闪烁计数器 319

二、气体正比计数器 320

三、Si(Li)半导体探测器 323

一、全吸收反符合谱仪 325

第四节 特殊谱仪装置 325

二、康普顿谱仪 327

三、电子对谱仪 328

四、符合能谱测量 329

第五节 NaI(T1)闪烁谱仪的效率刻度 331

一、全能峰法确定Υ射线强度 331

二、由本征效率和峰总比来确定源峰探测效率 332

三、源峰探测效率的直接测定 335

四、影响峰探测效率的特殊效应 336

第六节 Ge(Li)谱仪的效率刻度 337

一、全能峰效率和双逃逸峰效率 337

二、探测效率的刻度方法 339

三、峰探测效率的半经验公式 340

第七节 峰面积的确定 341

一、计数相加法 341

二、函数拟合法 345

第八节 复杂Υ谱的解析 347

一、剥谱法 347

二、逆矩阵法 348

三、最小二乘法 350

四、曲线拟合法 353

第九节 利用计算机处理Υ谱数据 356

一、数据的光滑 356

二、零截和增益变化的校正 357

三、找峰 360

第十节 Υ谱的自动分析 362

一、NaI(T1)标准响应谱丛的自动产生 362

二、零截和增益的自动调整 365

三、漏失或可疑成分的自动寻找和确定 366

习题 367

参考文献 367