核輻射探測習(xí)題解答

1、第二章 氣體探測器1、設(shè)由平行金屬板構(gòu)成的電極系統(tǒng)，極間距離2cm，內(nèi)充氬氣1.5個大氣壓，二極板上加了1000伏的電位差。問正離子由正極表面漂移到負(fù)極表面所需的時間為多少？解：由（公式）和得=4.38（ms）2、氣體探測器兩端收集到的離子對數(shù)和兩端外加電壓存在一定的關(guān)系，具體分為哪幾個區(qū)？答：復(fù)合區(qū)、飽和區(qū)、正比區(qū)、有限正比區(qū)、G-M計(jì)數(shù)區(qū)、連續(xù)放電區(qū)。3、設(shè)在平行板電離室中離子的徑跡如圖所示，徑跡長度為L。假設(shè)沿徑跡各處的單位路程上產(chǎn)生的離子對數(shù)N相等，且電子的漂移速度W-，求電子的電流脈沖。（假設(shè)粒子的徑跡是在瞬間完成的）解：（1）當(dāng)時，(2)當(dāng)時，由三角形相似，可推知，因此，（3）當(dāng)時

2、， ，=04、離子脈沖電離室與電子脈沖電離室的主要差別是什么？答：（1）工作條件：前者 RC<<T+ 后者 T-<RC<<T+(2) 脈沖貢獻(xiàn)：前者是正離子的貢獻(xiàn)，后者是電子飄移貢獻(xiàn)；（3）優(yōu)點(diǎn)：前者可用于測量入射粒子的能量。 后者可獲得較高計(jì)數(shù)率。（4）缺點(diǎn)：前者脈沖較寬，限制了計(jì)數(shù)速度。 后者不能精確測量粒子的能量。5、有一累積電離室，每秒有104，粒子射入其靈敏體積并將全部能量損耗于其中，已知=3.5MeV，電離室內(nèi)充的純氬氣，試求累積電離室輸出的平均電流。解： （A）6、有一充氬的電離室（F=0.2），試計(jì)算用它來測定5MeV的粒子能量時，所能達(dá)到的最佳分

3、辨率。解：由公式（2.28）可得： =0.24%7（1）109Bq的14C線源（射線的平均能量為50keV）,置于充Ar的4電離室內(nèi)，若全部粒子的能量都消耗在電離室內(nèi)，求飽和電流是多少？解：由已知條件可得：=A（由于是4電離室，且電離室對的本征效率100%，因此=100%）8（2）、極間距離為5cm，具有150pF電容的平行板電離室工作電子靈敏方式。計(jì)算離陽極2cm處形成1000個離子對產(chǎn)生的脈沖幅度。解：對于平行板電離室，電子對脈沖幅度的貢獻(xiàn)為：（公式2.18）依題意知 所以，=（V）9（4）、一個具有比較好的信噪比特性的放大器給定10mv的最小輸入脈沖。如果測量500kev的X射線，在一個具有200pF的充Ar正比計(jì)數(shù)管中需要多大的氣體放射因子？解：對于正比計(jì)數(shù)管： 一個光子射線產(chǎn)生粒子對數(shù)為，（=26.4ev）由公式（2.38）可知可知?dú)怏w放大因子=66010、計(jì)算出如圖所示電離室中（a），（b），（c）三處產(chǎn)生的一對離子因漂移而產(chǎn)生的I+(t)、I-（t）、Q+（t）、Q-（t）分別為何？（假定所加電壓使電子漂移速度為105cm/s），正離子漂移速度為105cm/s。正離子漂移速度為103cm/s，d=2cm）。解：公式（2.22）（1）a點(diǎn)：靠近陰極正離子貢獻(xiàn)的電流=0，電子所貢獻(xiàn)的電流 = =（A）0，=c（2）b點(diǎn)：處于兩極板正中間