第四節(jié)__液體閃爍測(cè)量技術(shù)

1、第四節(jié)第四節(jié) 液體閃爍測(cè)量技術(shù)液體閃爍測(cè)量技術(shù) Liquid Scintillation Counting 3H（ （- 0.0186 MeV), 14C (- 0.156 MeV)的射線的射線,由于能量很低由于能量很低, 稱為軟稱為軟 射線射線. 一般的一般的GM計(jì)數(shù)器和正比計(jì)數(shù)器無(wú)法探計(jì)數(shù)器和正比計(jì)數(shù)器無(wú)法探 測(cè)測(cè).只能用只能用4型型 GM計(jì)數(shù)計(jì)數(shù) 器測(cè)量。器測(cè)量。 GM管管 3H、 、14C 樣品樣品 NaI （Tl） 固體閃爍計(jì)數(shù)器固體閃爍計(jì)數(shù)器 鐘罩型鐘罩型GM管管 出 氣 進(jìn) 氣 4 連續(xù)氣流式計(jì)數(shù)器連續(xù)氣流式計(jì)數(shù)器 是否可以使射線是否可以使射線 與閃爍體直接接與閃爍體直接接 觸？

2、觸？ 一一. . 液閃測(cè)量的基本原理液閃測(cè)量的基本原理 PM管管 溶劑分子溶劑分子 放射性核素放射性核素 第一閃爍劑第一閃爍劑 第二閃爍劑第二閃爍劑 特點(diǎn)：特點(diǎn)：1. 探測(cè)軟探測(cè)軟射線效率高射線效率高, 3H 探測(cè)效率探測(cè)效率 可可達(dá)達(dá)60% 14C 探測(cè)效率探測(cè)效率 可可達(dá)達(dá)90% 2. 分辨時(shí)間短分辨時(shí)間短( 510 9S ), 不作死時(shí)間校正 不作死時(shí)間校正 3. 可進(jìn)行能譜測(cè)量可進(jìn)行能譜測(cè)量 影響液閃測(cè)量的主影響液閃測(cè)量的主 要問(wèn)題是什么？要問(wèn)題是什么？ 淬滅淬滅 （Quenching） 廣義淬滅：廣義淬滅： h 溶劑分子溶劑分子放射性核素放射性核素第一閃爍劑第一閃爍劑第二閃爍劑第二閃

3、爍劑 1化學(xué)淬滅：（雜質(zhì)淬滅、濃度淬滅、分子內(nèi)淬滅）化學(xué)淬滅：（雜質(zhì)淬滅、濃度淬滅、分子內(nèi)淬滅） Impurity熱能熱能 淬滅雜質(zhì)：淬滅雜質(zhì)：RSH, R NO2, R CO R, R CHO, R X(Cl,Br,I ) CCl4 CHCl3 CH2Cl2 發(fā)生在產(chǎn)生光子之前發(fā)生在產(chǎn)生光子之前 3 3、顏色淬滅顏色淬滅: hA A* Q( 熱能熱能) 閃爍杯壁閃爍杯壁,空氣等空氣等 發(fā)生在產(chǎn)生光子之后發(fā)生在產(chǎn)生光子之后 A: 閃爍液中顏色物質(zhì)閃爍液中顏色物質(zhì) (紅和黃色紅和黃色) 2、自吸收：又稱相淬滅、自吸收：又稱相淬滅, 發(fā)生在非均相測(cè)量中發(fā)生在非均相測(cè)量中. 樣品本身被如乳狀液的微小

4、水珠樣品本身被如乳狀液的微小水珠, 樣品所依附的支持樣品所依附的支持 物物(濾紙濾紙,微孔濾膜微孔濾膜)所吸收所吸收 發(fā)生在射線把能量傳遞給閃爍液之前發(fā)生在射線把能量傳遞給閃爍液之前 淬滅引起的效應(yīng)淬滅引起的效應(yīng): 1.計(jì)數(shù)率計(jì)數(shù)率下降下降,測(cè)量效率降低測(cè)量效率降低 2.能譜能譜左左移移 3H 能量能量(keV) 18.6keV Cpm 淬滅對(duì)計(jì)數(shù)率及淬滅對(duì)計(jì)數(shù)率及 譜的影響譜的影響 Cpm 156keV 14C 能量能量(keV) 堿性物質(zhì)堿性物質(zhì)或或氧化劑氧化劑等在閃爍液內(nèi)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)導(dǎo)致化學(xué)發(fā)光等在閃爍液內(nèi)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)導(dǎo)致化學(xué)發(fā)光 閃爍液受到光照后產(chǎn)生的發(fā)光現(xiàn)象閃爍液受到光照后產(chǎn)生的發(fā)光

5、現(xiàn)象 化學(xué)發(fā)光化學(xué)發(fā)光: 磷光磷光: 消除化學(xué)發(fā)光和磷光最有效的手段是采用消除化學(xué)發(fā)光和磷光最有效的手段是采用符合電路符合電路， 因化學(xué)發(fā)光，磷光是因化學(xué)發(fā)光，磷光是單光子現(xiàn)象單光子現(xiàn)象，可通過(guò)儀器的，可通過(guò)儀器的符合符合 電路電路消除消除。 影響液閃測(cè)量的另一因素：影響液閃測(cè)量的另一因素：化學(xué)發(fā)光和磷光化學(xué)發(fā)光和磷光 減弱化學(xué)發(fā)光的方法：減弱化學(xué)發(fā)光的方法： 1）加入還原劑或）加入還原劑或1抗壞血抗壞血 酸酸 2）把）把pH調(diào)到調(diào)到小于或等于小于或等于7 3) 加溫加速化學(xué)反應(yīng)加溫加速化學(xué)反應(yīng) 或放置樣品以衰減化學(xué)發(fā)光或放置樣品以衰減化學(xué)發(fā)光 4)使用能抑制化學(xué)發(fā)光的閃爍液使用能抑制化學(xué)發(fā)光

6、的閃爍液,如如Dimulume PM管管PM管管 符合電路符合電路 符合門(mén)符合門(mén) 放大器放大器 定標(biāo)器定標(biāo)器定標(biāo)器定標(biāo)器定標(biāo)器定標(biāo)器 脈沖分析器脈沖分析器脈沖分析器脈沖分析器脈沖分析器脈沖分析器 第二節(jié)第二節(jié) 閃閃 爍爍 液液 閃爍液組成：閃爍液組成：溶劑溶劑（99%）和）和閃爍劑閃爍劑（1%） 部分添加劑部分添加劑 1溶劑溶劑 要求要求: 把激發(fā)能傳遞給閃爍劑的把激發(fā)能傳遞給閃爍劑的能量轉(zhuǎn)換效率能量轉(zhuǎn)換效率要高。要高。 對(duì)閃爍劑和其他成分的對(duì)閃爍劑和其他成分的溶解度溶解度要高要高 蒸氣壓低蒸氣壓低（或沸點(diǎn)高）（或沸點(diǎn)高） 便宜便宜 有效溶劑：有效溶劑： 芳香族化合物，苯，甲苯，二甲苯等芳香族

7、化合物，苯，甲苯，二甲苯等 一般溶劑：一般溶劑： 醚類(lèi)化合物，二氧六環(huán)，二甲氧基乙烷等。醚類(lèi)化合物，二氧六環(huán)，二甲氧基乙烷等。 測(cè)量效率為有效溶劑的測(cè)量效率為有效溶劑的15 50% 低效溶劑：低效溶劑： 醇類(lèi)醇類(lèi) ，酯類(lèi)，酮類(lèi)，酯類(lèi)，酮類(lèi)， 二二. 第一閃爍劑第一閃爍劑: 吸收受激溶劑分子的能量致激，吸收受激溶劑分子的能量致激， 退激時(shí)退激時(shí) 發(fā)射光子發(fā)射光子 名稱名稱熒光峰值熒光峰值 （nmnm） 甲苯中最甲苯中最 佳濃度佳濃度 發(fā)光發(fā)光 效率效率 淬淬 滅滅 耐受性耐受性 相對(duì)價(jià)格相對(duì)價(jià)格 TPTP3423425 5 g/Lg/L 0.90 最最 差差 1 PPOPPO3753753 37

8、 7 1.00 略優(yōu)于略優(yōu)于 TP 4 PBDPBD3753758 81010 1.28 最最 好好 12 b-PBDb-PBD3853851212 1.23 略低于略低于 PBD 4 BBOTBBOT4464467 7 0.71 優(yōu)于優(yōu)于 TP 低于低于 P 第一閃爍劑要求第一閃爍劑要求：發(fā)光效率高：發(fā)光效率高 淬滅耐受性好淬滅耐受性好 較大的溶解度較大的溶解度 光譜匹配光譜匹配 3第二閃爍劑：第二閃爍劑： 用量為第一閃爍劑的用量為第一閃爍劑的1/101/50 N OO N O NN O Me Me CH CHCH CH MeMe O N 第二閃爍劑第二閃爍劑 使用濃度使用濃度 g /L 平

9、均波長(zhǎng)平均波長(zhǎng) nm 化化 學(xué)學(xué) 結(jié)結(jié) 構(gòu)構(gòu) POPOP M M2 2-POPOP-POPOP bisbis-MSB-MSB -NPO -NPO 0.050.2 0.050.2 0.10.10.5 1.5 415 400 425 427 第二閃爍劑的作用第二閃爍劑的作用: 波長(zhǎng)轉(zhuǎn)移波長(zhǎng)轉(zhuǎn)移 抗淬滅抗淬滅 二氧六環(huán)二氧六環(huán) PPOPPO POPOPPOPOP 萘萘 含水樣品含水樣品 溶溶 劑劑 第一閃爍劑第一閃爍劑 第二閃爍劑第二閃爍劑 添加物添加物 樣品類(lèi)型樣品類(lèi)型 二氧六環(huán)二氧六環(huán) PBDPBD POPOPPOPOP 萘萘 含水樣品含水樣品 對(duì)二甲苯對(duì)二甲苯 bubu- -PBDPBD PO

10、POPPOPOP 乙醇乙醇 含水樣品含水樣品 甲甲 苯苯 bubu- -PBDPBD POPOPPOPOP 乙二醇甲醚乙二醇甲醚 萘萘 含少量水含少量水 樣品樣品 甲甲 苯苯 TPTP POPOPPOPOP 脂溶樣品脂溶樣品 甲甲 苯苯 PBDPBD POPOPPOPOP 萘萘 脂溶樣品脂溶樣品 甲甲 苯苯 PPOPPOPOPOPPOPOP 萘萘 脂溶樣品脂溶樣品 萘的作用：提高探測(cè)效率和抗淬滅萘的作用：提高探測(cè)效率和抗淬滅 能有效地將溶劑退激出的能量傳遞給第一閃爍劑能有效地將溶劑退激出的能量傳遞給第一閃爍劑 100% 60%60% PPOPBDb-PBD 相對(duì)效率相對(duì)效率 二氧六環(huán)二氧六環(huán)+

11、10%萘萘 PPOPBDTP 甲苯甲苯+10%萘萘 PPOPBDTP 34% 10% 無(wú)毒閃爍液：無(wú)毒閃爍液：Triton X100作為溶劑，作為溶劑， CHCHCHCHCHCC OOOH 2322333 ()( 2 （乙二醇聚氧乙烯異辛基酚醚）（乙二醇聚氧乙烯異辛基酚醚） 特點(diǎn)：特點(diǎn)：1. 無(wú)毒，無(wú)味，不揮發(fā)，與水混合。無(wú)毒，無(wú)味，不揮發(fā)，與水混合。 2. 3H測(cè)量效率為測(cè)量效率為17 %, 14C測(cè)量效率測(cè)量效率70 % 第三節(jié)第三節(jié) 樣樣 品品 制制 備備 液閃測(cè)量可分為：液閃測(cè)量可分為：均相測(cè)量均相測(cè)量和和非均相測(cè)量非均相測(cè)量 一一.均相測(cè)量均相測(cè)量: 即以真溶液的形式進(jìn)行測(cè)量。即以真

12、溶液的形式進(jìn)行測(cè)量。 1.直接溶解直接溶解 2.采用増溶采用増溶(Solubilization) 技術(shù)技術(shù) 消化法消化法: 借助酸堿試劑使難溶的生物組織或排泄物等及許多生借助酸堿試劑使難溶的生物組織或排泄物等及許多生 物大分子化合物經(jīng)過(guò)某些化學(xué)變化，成為溶于閃爍液的分子進(jìn)物大分子化合物經(jīng)過(guò)某些化學(xué)變化，成為溶于閃爍液的分子進(jìn) 行測(cè)量行測(cè)量 1. 酸消化酸消化: HNO3, 甲酸甲酸, 過(guò)氯酸等。過(guò)氯酸等。 濕組織濕組織 80 100 mg 60% HClO4 0.2ml (70 80） 30 60分鐘分鐘 30% H2O2 4.0ml 2. 堿消化堿消化: NaOH, KOH, 海胺。海胺。

13、1.5M 海胺海胺 2ml 濕組織濕組織 450mg 60 3hr Packard公司公司:Soluene100甚至能消化指甲甚至能消化指甲,皮皮,毛發(fā)。毛發(fā)。 OCH N OH 3 22 222 3 3CH CH CH CH CHCHCH 8 17 OCH + Hyamine 10： Chicago公司公司: NCS，Digestin， Backman公司的公司的BTS 450等等 都是季胺堿化合物。都是季胺堿化合物。 1. 固相法固相法: 非脂溶性樣品吸附在濾紙或其他固體支持物上非脂溶性樣品吸附在濾紙或其他固體支持物上,干燥后浸入干燥后浸入 閃閃 爍液中進(jìn)行測(cè)量。爍液中進(jìn)行測(cè)量。 普通濾紙

14、普通濾紙 玻璃纖維濾紙玻璃纖維濾紙 醋酸纖維素酯膜醋酸纖維素酯膜 2非均相測(cè)量非均相測(cè)量: 測(cè)量樣品放在非均相體系，如固液或不混溶測(cè)量樣品放在非均相體系，如固液或不混溶 的液液相中的任一相進(jìn)行測(cè)量。的液液相中的任一相進(jìn)行測(cè)量。 2.乳濁液測(cè)量乳濁液測(cè)量: 乳濁液是由極小的水滴或膠態(tài)分子團(tuán)均勻分布在有機(jī)乳濁液是由極小的水滴或膠態(tài)分子團(tuán)均勻分布在有機(jī) 溶劑中組成。放射性樣品在水相，閃爍劑在有機(jī)相。溶劑中組成。放射性樣品在水相，閃爍劑在有機(jī)相。 為了得到穩(wěn)定的乳濁液，須使用大量的表面活性劑為了得到穩(wěn)定的乳濁液，須使用大量的表面活性劑 bPBD 8 g BBS3 160ml 二甲苯二甲苯 840ml

15、PPO 8 g TritonX100 330ml 二甲苯二甲苯 670ml TritonX100 m2n+1 2 () 2OH OOCH CHC H n BBS3 PCS 3. 懸浮液測(cè)量懸浮液測(cè)量: 懸浮液指樣品以非常細(xì)小的顆粒懸浮在懸浮液指樣品以非常細(xì)小的顆粒懸浮在 閃爍液中。閃爍液中。 3燃燒技術(shù)燃燒技術(shù): 將樣品徹底氧化。放射性核素轉(zhuǎn)化成將樣品徹底氧化。放射性核素轉(zhuǎn)化成 14CO2， ，3H2O，35SO2等。等。 考慮因素：考慮因素：1. 樣品在閃爍液中難溶樣品在閃爍液中難溶,即使用消化劑即使用消化劑 也不能解決也不能解決 2.有嚴(yán)重的化學(xué)淬滅或顏色淬滅的樣品有嚴(yán)重的化學(xué)淬滅或顏色淬

16、滅的樣品 3.有嚴(yán)重的化學(xué)發(fā)光和磷光的樣品有嚴(yán)重的化學(xué)發(fā)光和磷光的樣品 4. 某些雙標(biāo)記樣品某些雙標(biāo)記樣品 NaI（Tl） 樣品樣品 固體閃爍計(jì)數(shù)器固體閃爍計(jì)數(shù)器 液體閃爍計(jì)數(shù)器液體閃爍計(jì)數(shù)器 E n A A n E 樣 樣 標(biāo) 標(biāo) = = 四四 淬淬 滅滅 校校 正正 方方 法法 ( Quench Correction ) 淬滅校正的淬滅校正的目的目的:求樣品的放射性活度。（即把儀器求樣品的放射性活度。（即把儀器 測(cè)量得到的樣品的脈沖計(jì)數(shù)率測(cè)量得到的樣品的脈沖計(jì)數(shù)率Cpm轉(zhuǎn)化成樣品的放轉(zhuǎn)化成樣品的放 射性活度射性活度Dpm 或或 Bq ） 什么是淬滅校正什么是淬滅校正: 淬滅校正是采用適當(dāng)?shù)?/p>

17、方法求得淬滅校正是采用適當(dāng)?shù)姆椒ㄇ蟮?每一樣品的測(cè)量效率，每一樣品的測(cè)量效率， 從而求出樣品的放射性活度從而求出樣品的放射性活度 樣品放射性活度（樣品放射性活度（Bq）= 樣品計(jì)數(shù)率（樣品計(jì)數(shù)率（Cpm） 測(cè)量效率（測(cè)量效率（E） 已知標(biāo)準(zhǔn)品放射性活度（已知標(biāo)準(zhǔn)品放射性活度（Bq） 標(biāo)準(zhǔn)品計(jì)數(shù)率（標(biāo)準(zhǔn)品計(jì)數(shù)率（Cpm） 測(cè)量效率（測(cè)量效率（E）= 1內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)法：內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)法：(Internal standard method) 標(biāo)準(zhǔn)源標(biāo)準(zhǔn)源(活度已知）活度已知） 被測(cè)樣品被測(cè)樣品 測(cè)量效率測(cè)量效率 樣品的活度樣品的活度 1. 未知樣品未知樣品 編號(hào)編號(hào) 1 2 3 X 2.測(cè)未知樣品測(cè)未知樣品(Cp

18、m) n1 n2 n3 nX 3. 加入放射性標(biāo)準(zhǔn)品加入放射性標(biāo)準(zhǔn)品(3H) d d d d E1 = N1 n1 d 5. 測(cè)量效率測(cè)量效率(E)計(jì)算計(jì)算: E1 E2 E3 EX D1 D2 D3 DX 4. 測(cè)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)+未知樣品計(jì)數(shù)未知樣品計(jì)數(shù) (Cpm) E1 n1 nb D1 = 6.未知樣品的活度計(jì)算未知樣品的活度計(jì)算: (Bq) N1 N2 N3 NX 特點(diǎn)特點(diǎn): 1.如加樣誤差小如加樣誤差小, 測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確可靠。測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確可靠。 2.操作麻煩，費(fèi)時(shí)，不易自動(dòng)化測(cè)量。操作麻煩，費(fèi)時(shí)，不易自動(dòng)化測(cè)量。 3.樣品無(wú)法重復(fù)測(cè)量樣品無(wú)法重復(fù)測(cè)量 常用的標(biāo)準(zhǔn)品常用的標(biāo)準(zhǔn)品3H-正十六烷

19、，正十六烷， 14C-正十六烷正十六烷 注意事項(xiàng)：注意事項(xiàng)：1）標(biāo)準(zhǔn)源和被測(cè)樣品原則上應(yīng)該是同一種核素）標(biāo)準(zhǔn)源和被測(cè)樣品原則上應(yīng)該是同一種核素 2）標(biāo)準(zhǔn)源應(yīng)無(wú)淬滅作用）標(biāo)準(zhǔn)源應(yīng)無(wú)淬滅作用 3）加標(biāo)準(zhǔn)源后引起被測(cè)樣品體積的改變極?。┘訕?biāo)準(zhǔn)源后引起被測(cè)樣品體積的改變極小 2樣品道比法樣品道比法 : (Sample Channel Ratio Method,SCR ) 淬滅不僅使計(jì)數(shù)效率降低，淬滅不僅使計(jì)數(shù)效率降低， 而且使譜左移，淬滅越嚴(yán)而且使譜左移，淬滅越嚴(yán) 重，左移也越甚重，左移也越甚 C 道道 A道道B道道 粒子能量粒子能量 計(jì)計(jì) 數(shù)數(shù) 率率 道比值道比值 A、B、C分別代表分別代表A、B、

20、C道的計(jì)數(shù)率道的計(jì)數(shù)率 C A or B A R= A/B A/C B/C 或或 B/A 測(cè)測(cè) 量量 效效 率率 (E) 20 40 60 0.20.40.6 0.8 道比值道比值(R) 外標(biāo)準(zhǔn)道比法外標(biāo)準(zhǔn)道比法: （ External Standard Channel Ratio , ESCR） Compton子子 液體閃爍計(jì)數(shù)器液體閃爍計(jì)數(shù)器 外標(biāo)準(zhǔn)原外標(biāo)準(zhǔn)原 137Cs 226Ra 原理原理：射線產(chǎn)生的康普頓譜與射線產(chǎn)生的康普頓譜與 譜相似，康普頓電子遇到淬譜相似，康普頓電子遇到淬 滅時(shí)，同樣會(huì)使得測(cè)量效率下滅時(shí)，同樣會(huì)使得測(cè)量效率下 降，降， 康普頓譜左移?？灯疹D譜左移。 計(jì)計(jì) 數(shù)數(shù)

21、率率 C道道 3H 14C 能能 量量(MeV) 28Mg Compton能譜能譜 137Cs A道道B道道 0.66MeV0.47MeV 標(biāo)準(zhǔn)品測(cè)量杯標(biāo)準(zhǔn)品測(cè)量杯: 1 2 3 10 2.加入放射性標(biāo)準(zhǔn)品加入放射性標(biāo)準(zhǔn)品(d ) 0.1ml 0.1ml 0.1ml 0.1ml 1.加入閃爍液加入閃爍液( ml ) 10ml 10ml 10ml 10ml 3.加入淬滅劑加入淬滅劑CCl4 10l 20l 30l 100l 7.測(cè)測(cè) Conpton A 道計(jì)數(shù)道計(jì)數(shù)(Cpm) A1 A2 A3 A10 8.測(cè)測(cè) Conpton B 道計(jì)數(shù)道計(jì)數(shù)(Cpm) B1 B2 B3 B10 4.測(cè)測(cè) C

22、道計(jì)數(shù)道計(jì)數(shù)(Cpm) C1 C2 C3 C10 9.計(jì)算道比值計(jì)算道比值(R) R1 R2 R3 R10 6.將外標(biāo)準(zhǔn)源放在閃爍杯旁進(jìn)行照射將外標(biāo)準(zhǔn)源放在閃爍杯旁進(jìn)行照射,閃爍杯中產(chǎn)生閃爍杯中產(chǎn)生Compton電子。電子。 E1 = C1 d 5.測(cè)量效率測(cè)量效率(E)計(jì)算計(jì)算: E1 E2 E3 E10 10.繪制淬滅校正曲線繪制淬滅校正曲線 20 40 60 測(cè)測(cè) 量量 效效 率率(E) 0.20.40.60.8 道比值道比值(R = B/A) 14C 3H E = a3R3 + a2R2 + a1R + a0 11.測(cè)量未知樣品測(cè)量未知樣品C道道(Cpm) C1 C2 C3 CX 12

23、.計(jì)算未知樣品道比值計(jì)算未知樣品道比值(R) R1 R2 R3 RX 12.將外標(biāo)準(zhǔn)原放在閃爍杯旁進(jìn)行照射將外標(biāo)準(zhǔn)原放在閃爍杯旁進(jìn)行照射,閃爍杯中產(chǎn)生閃爍杯中產(chǎn)生Compton電子。電子。 A1 A2 A3 AX B1 B2 B3 BX E1 E2 E3 EX 13.測(cè)量未知樣品測(cè)量未知樣品Compton A道道(Cpm) 14.測(cè)量未知樣品測(cè)量未知樣品Compton B道道(Cpm) 13.根據(jù)淬滅校正曲線查根據(jù)淬滅校正曲線查 出效率出效率E 14.計(jì)算未知樣品放射性活度計(jì)算未知樣品放射性活度 H (Bq) H1 = C1 nb E1 H1 H1 H1 H1 三三. H數(shù)法數(shù)法: 以康普頓譜

24、前沿拐點(diǎn)的移動(dòng)作為淬滅指示參數(shù)以康普頓譜前沿拐點(diǎn)的移動(dòng)作為淬滅指示參數(shù) H = 781 649 649 外標(biāo)準(zhǔn)源外標(biāo)準(zhǔn)源Compton能譜能譜 計(jì)計(jì) 數(shù)數(shù) 率率 781 無(wú)淬滅劑曲線無(wú)淬滅劑曲線 標(biāo)準(zhǔn)品測(cè)量杯標(biāo)準(zhǔn)品測(cè)量杯: 1 2 3 10 2.加入放射性標(biāo)準(zhǔn)品加入放射性標(biāo)準(zhǔn)品(d ) 0.1ml 0.1ml 0.1ml 0.1ml 1.加入閃爍液加入閃爍液( ml ) 10ml 10ml 10ml 10ml 3.加入淬滅劑加入淬滅劑CCl4 10l 20l 30l 100l 7.測(cè)測(cè) Compton能譜能譜 H數(shù)數(shù) H1 H2 H3 H10 4.測(cè)測(cè) C 道計(jì)數(shù)道計(jì)數(shù)(Cpm) C1 C2

25、C3 C10 6.將外標(biāo)準(zhǔn)源放在閃爍杯旁進(jìn)行照射將外標(biāo)準(zhǔn)源放在閃爍杯旁進(jìn)行照射,閃爍杯中產(chǎn)生閃爍杯中產(chǎn)生Compton電子。電子。 E1 = C1 d 5.測(cè)量效率測(cè)量效率(E)計(jì)算計(jì)算: E1 E2 E3 E10 測(cè)測(cè) 量量 效效 率率(E) 20 40 60 50100150200 H數(shù)數(shù) 8. 淬滅校正曲線淬滅校正曲線 H數(shù)法特點(diǎn)數(shù)法特點(diǎn): 動(dòng)態(tài)范圍廣動(dòng)態(tài)范圍廣, 對(duì)嚴(yán)重淬滅的樣品也能測(cè)量。對(duì)嚴(yán)重淬滅的樣品也能測(cè)量。 對(duì)非均相樣品的測(cè)量誤差小于樣品道比法和外標(biāo)準(zhǔn)道比法。對(duì)非均相樣品的測(cè)量誤差小于樣品道比法和外標(biāo)準(zhǔn)道比法。 不受樣品體積變化的影響不受樣品體積變化的影響 15ml 10ml

26、7ml 5ml 計(jì)計(jì) 數(shù)數(shù) 率率 外標(biāo)準(zhǔn)源外標(biāo)準(zhǔn)源Compton能譜能譜 樣品杯所用材料對(duì)樣品杯所用材料對(duì)H數(shù)淬滅曲線的影響小，適用于塑料閃爍杯。數(shù)淬滅曲線的影響小，適用于塑料閃爍杯。 計(jì)計(jì) 數(shù)數(shù) 率率 外標(biāo)準(zhǔn)源外標(biāo)準(zhǔn)源Compton能譜能譜 12 hr 24 hr 48 hr H數(shù)法是數(shù)法是Beckman公司專(zhuān)利，需要多道液體閃爍計(jì)數(shù)器（公司專(zhuān)利，需要多道液體閃爍計(jì)數(shù)器（4096道）道） 和微機(jī)處理和微機(jī)處理 其它淬滅校正法：譜指數(shù)法其它淬滅校正法：譜指數(shù)法 內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)法內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)法 SCR ESCR H數(shù)法數(shù)法 準(zhǔn)確可靠，操作準(zhǔn)確可靠，操作 麻煩麻煩 淬滅校正曲線可淬滅校正曲線可 長(zhǎng)期使用長(zhǎng)期使用

27、 需在樣品中加入需在樣品中加入 內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)源內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)源 不需在樣品中加不需在樣品中加 入內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)源入內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)源 不適用于自動(dòng)化不適用于自動(dòng)化 操作操作 適用于自動(dòng)化操適用于自動(dòng)化操 作作 計(jì)數(shù)率低時(shí)，計(jì)數(shù)率低時(shí)， 測(cè)測(cè) 量誤差大量誤差大 外標(biāo)準(zhǔn)道有外標(biāo)準(zhǔn)道有 很大很大 的計(jì)數(shù)率的計(jì)數(shù)率 適與其他校正方適與其他校正方 法的對(duì)照法的對(duì)照 閃爍液體積要求閃爍液體積要求 相等相等 閃爍液體積要求閃爍液體積要求 相等相等 閃爍液體積可不等，閃爍液體積可不等， 且適用于塑料閃爍且適用于塑料閃爍 杯杯 表示與左鄰相同表示與左鄰相同 第五節(jié)第五節(jié) 契倫柯夫計(jì)數(shù)契倫柯夫計(jì)數(shù)( Cerenkov Counting ) 高能

28、電子高能電子通過(guò)通過(guò)折射率較大折射率較大的的透明介質(zhì)透明介質(zhì)時(shí)時(shí),若其若其速度速度大于光在該介質(zhì)中的速度大于光在該介質(zhì)中的速度, 在粒子經(jīng)過(guò)之處在粒子經(jīng)過(guò)之處,將沿將沿一定方向一定方向發(fā)射出接近紫外波長(zhǎng)范圍的可見(jiàn)光。發(fā)射出接近紫外波長(zhǎng)范圍的可見(jiàn)光。 契倫科夫輻射契倫科夫輻射(Cerenkov Radiation ) 核素核素 透明液體透明液體 介質(zhì)介質(zhì) = cos c v c 真空光速真空光速 介質(zhì)折射率介質(zhì)折射率 v 帶電帶電 粒子速度粒子速度 契倫柯夫計(jì)數(shù)用于測(cè)量契倫柯夫計(jì)數(shù)用于測(cè)量高能高能射線射線 輻射體輻射體折射率折射率 n介質(zhì)光速介質(zhì)光速/真空光速真空光速 空氣空氣 1.0030.9

29、970 高壓空氣高壓空氣 1.100.9091 水水 1.330.7519 糖水糖水 1.420.7042 有機(jī)玻璃有機(jī)玻璃 1.500.6667 CS21.640.6098 鉛玻璃鉛玻璃 1.760.5682 電子能量（Mev)電子速度/光速 102 0.10 0.05 0.50 0.70 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 10.0 20.0 50.0 0.1950 0.4127 0.5483 0.8629 0.9068 0.9411 0.9791 0.9893 0.9934 0.9957 0.9988 0.9997 0.9999 = 1) 1 1 (511. 0 2/1 2 E 契倫

30、科夫閾能契倫科夫閾能: 產(chǎn)生契倫科夫射線所需要的最小帶電粒子能量產(chǎn)生契倫科夫射線所需要的最小帶電粒子能量 契倫科夫輻射產(chǎn)生條件：契倫科夫輻射產(chǎn)生條件： c / 即帶電即帶電 粒子速度大于介質(zhì)中光速粒子速度大于介質(zhì)中光速 影響契倫柯夫計(jì)數(shù)效率的因素影響契倫柯夫計(jì)數(shù)效率的因素: 一一. 射線能量射線能量 一些核素在水中的切倫科夫計(jì)數(shù)效率：一些核素在水中的切倫科夫計(jì)數(shù)效率： 核素核素 - -最大能量 最大能量 ( (MevMev) ) 及強(qiáng)度及強(qiáng)度 (%)(%) 計(jì)數(shù)效率計(jì)數(shù)效率 (%) 核數(shù)核數(shù) - -最大能量 最大能量 ( (MevMev) ) 及強(qiáng)度及強(qiáng)度 (%)(%) 計(jì)數(shù)效計(jì)數(shù)效 率率(%) 204TL 0.77 (98) 1.31.9 90Sr 1.40 (100) 22 189W 0.43 (100) 2.1