复旦大学：《核辐射探测与测量方法》课程教学资源（课件讲稿）12 带电粒子的能量及能谱测量

能量分辨率 绝对能量分辨率:ΔE 234U:4.7241MeV4.7768MeV 相对能量分辨率: 发射谱 △E△h 7= = E(Mev) e h N 4.724.78 闪烁探测器 能量分辨率反映了谱仪对 测得的谱 不同入射粒子能量的分辨 4.75 E (Mev) 能力。 半导体探测 器测得的谱 4.724.75 E(Mev) 234U的α粒子能谱图

能量分辨率反映了谱仪对 不同入射粒子能量的分辨 能力。 能量分辨率 E h E h      相对能量分辨率： 绝对能量分辨率： 234U: 4.7241MeV, 4.7768MeV N N N 4.72 4.75 234U的α粒子能谱图 E（MeV） 发射谱 闪烁探测器 测得的谱 半导体探测 器测得的谱 E（MeV） E（MeV） 4.75 4.72 4.78

影响能量分辨率的因素 统计误差: 载流子数目统计涨落 倍增过程统计学 △E=△Nx=2.3535×=2.355yFE正比计数管 △E F+0.68 =2.355 2.355 7=2355 E 300(闪烁) 闪烁探测器 O={30气体) 3(半导体) =236

1．统计误差： 300( )  30       闪烁 （气体） 3（半导体） 倍增过程统计学 闪烁探测器 0 2.355 2.355 E Fw n F E E η     n F 0.68 2.355                     1 1 1 1 2.36 p h 1 δ δ δ n T η 载流子数目统计涨落 E  N w  2.355N w  2.355 FE0 w 正比计数管 影响能量分辨率的因素

影响能量分辨率的因素 2.探测器和前置放大器的噪声 探测器漏电流电荷灵敏前放零电容呢声 噪声斜率 3.其他因素 探测器窗、电子学系统的不稳定性等 △E=AE+△E2+△E2+

2．探测器和前置放大器的噪声 3．其他因素 探测器窗、电子学系统的不稳定性等。 ... 2 3 2 2 2 E  E1  E  E     零电容噪声 电荷灵敏前放 噪声斜率 探测器漏电流 影响能量分辨率的因素

能量及能谱测量方法 1)射程测量方法 比较粗糙,但比较简单,目前在环境科学中有应用 2)能量灵敏探测器方法 电离室、正比计数器、闪烁计数器、半导体探测器等 3)电磁分析法 重带电粒子分析法:α磁谱仪 轻带电粒子分析法:β磁谱仪:几十keV→几兆eV 静电分析器:几eV→几十keV

1）射程测量方法 比较粗糙，但比较简单，目前在环境科学中有应用 2）能量灵敏探测器方法 电离室、正比计数器、闪烁计数器、半导体探测器等 3）电磁分析法 重带电粒子分析法：α磁谱仪 轻带电粒子分析法：β磁谱仪：几十keV 几兆eV 静电分析器：几eV 几十keV 能量及能谱测量方法