閃爍體物理特性
在選擇閃爍體時,首先要充分了解閃爍體的物理特性,從而設計出有效的閃爍探測器。我們經常關注三個主要的物理特征,我們將描述如下:
1、發射光譜
當閃爍體被核輻射激發時,發射的光不是單色的,而是連續光譜。
對于每一個閃爍體,總能找到一到兩個波長的光,而且它發射的概率大。整個光譜都集中在一個或多個發射帶上,閃爍體規格通常給出波長的這個峰值位置,稱為強的發射光譜波長。理解不同閃爍體的發射光譜的主要目的是解決與閃爍體和光電倍增管的光譜響應匹配的問題。
2、發光效率
發光技術效率是指閃爍體將所吸收的射線能量管理轉變為光的比例。目前有三種不同表述教學方式:
。1)光能產額。它定義為核輻射在閃爍體中損失企業單位進行能量,閃爍體發射的光子數。比如一個粒子系統損失的能量為E,閃爍設計過程以及發出的總光子數為nph,則光能產額Yph可以通過表示為:
Yph=nph/E
。ń^ 對閃爍效率。這是能量效率cnp,閃爍產生的閃爍光子的總能量與閃爍體中核輻射損失的能量之比
Cnp=Eph/E
。3)相對發光效率。上述兩個物理量的測量在技術上是復雜的,因為它涉及光子數的絕 對量化,所以通常使用相對值來測量不同閃爍體的發光效率。該方法利用核輻射在不同閃爍體中損失相同能量,測量它們的脈沖輸出幅度,并以閃爍體作為參考。
在核輻射探測中,閃爍體的發光效率越高,脈沖幅度越大,統計漲落越小,能量分辨率越高。在能譜測量中,為了保證良好的線性度,還要求核輻射發射效率的能量在較寬的范圍內為常數。
3、發光時間和衰減時間
閃爍體發光時間主要包括閃爍脈沖的上升發展時間和衰減時間管理兩部分。上升時間主要由閃爍體電子可以激發學生時間問題以及帶電粒子在閃爍體中耗盡能量所需的時間我們決定,一般都是小于1納秒。
閃爍體受激后,電子退激發光材料一般需要服從指數進行衰減規律,單位工作時間可以發出的光子數(發光強度)。
經過時間T,脈沖下降到大值的1/e,時間T稱為發光衰減時間。該公式對大部分無機閃爍體是正確的,但是對于大多數有機閃爍體,發光衰減有快慢二種成分。
核心分別為快組和慢組分的發光衰減時間。對于高的強度閃爍體或時間測量,應該需要短的發光衰減時間。