GBT 13181-2024 固體閃爍體性能測(cè)量方法

ICS27.120.01代替GB/T13181—2002固體閃爍體性能測(cè)量方法國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)I V 1 13術(shù)語(yǔ)、定義和縮略語(yǔ) 1 1 44通則 54.1測(cè)量環(huán)境條件 54.2測(cè)量系統(tǒng) 54.3測(cè)量要求 64.4安全要求 75相對(duì)光輸出 75.1脈沖法(全吸收峰法或康普頓分布邊緣法) 75.2電流法 85.3封裝閃爍體的光輸出 95.4光輸出不均勻性 96相對(duì)能量轉(zhuǎn)換效率 6.1脈沖法(全吸收峰法或康普頓分布邊緣法) 6.2電流法 7.1測(cè)量原理 7.2測(cè)量裝置 7.3測(cè)量步驟 7.4數(shù)據(jù)處理 8固有脈沖幅度分辨率 8.1測(cè)量原理 8.2測(cè)量裝置 8.3測(cè)量步驟 8.4數(shù)據(jù)處理 8.5封裝閃爍體的固有脈沖幅度分辨率 9閃爍光衰減長(zhǎng)度 9.1對(duì)待測(cè)閃爍體的要求 9.2測(cè)量原理 Ⅱ9.3測(cè)量裝置 9.4脈沖法 9.5電流法 9.6其他說(shuō)明 10.1測(cè)量的波長(zhǎng)范圍 10.2測(cè)量原理 10.3測(cè)量裝置 10.4測(cè)量步驟 10.5數(shù)據(jù)處理 10.6其他測(cè)量方法 11.1閃爍衰減時(shí)間 11.2余輝 11.3符合分辨時(shí)間 12.1測(cè)量原理 12.2測(cè)量裝置 12.3測(cè)量步驟 12.4數(shù)據(jù)處理 13.1測(cè)量原理 13.2測(cè)量裝置 13.3測(cè)量步驟 13.4數(shù)據(jù)處理 15.2測(cè)量裝置 15.3測(cè)量方法 16.1閃爍體陣列的不均勻性 16.2閃爍體陣列的光串?dāng)_ 附錄A(資料性)放射性同位素源主要特征 附錄B(資料性)閃爍體標(biāo)準(zhǔn)樣品的尺寸 ⅢGB/T13181—2024附錄C(資料性)脈沖法測(cè)量系統(tǒng)的非線性 附錄D(資料性)電流法測(cè)量系統(tǒng)的非線性 附錄E(資料性)測(cè)量系統(tǒng)的不穩(wěn)定性 VGB/T13181—2024本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。本文件代替GB/T13181—2002《閃爍體性能測(cè)量方法》,與GB/T13181—2002相比，除結(jié)構(gòu)調(diào)整a)更改了標(biāo)準(zhǔn)適用范圍(見(jiàn)第1章，2002年版的第1章)。術(shù)語(yǔ)和定義。c)更改了交流供電電壓、交流供電頻率的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)條件(見(jiàn)4.1,2002年版的4.1)。d)更改了對(duì)閃爍體標(biāo)準(zhǔn)樣品的要求，刪除了“符合GB/T4077中的有關(guān)規(guī)定”,將對(duì)閃爍體標(biāo)準(zhǔn)樣品尺寸的要求作為一個(gè)新增的資料性附錄(見(jiàn)4.2.3和附錄B,2002年版的4.2.3)。e)更改了“測(cè)量系統(tǒng)的不穩(wěn)定性”的要求(見(jiàn)4.2.6.2,2002年版的4.2.6.3和5.1.2.3)。f)增加了物理量測(cè)量重復(fù)次數(shù)的說(shuō)明(見(jiàn)4.3.9)。g)更改了“相對(duì)光輸出”的計(jì)算公式(見(jiàn)5.1.4,2002年版的5.1.4)。h)刪除了“相對(duì)光輸出”和“相對(duì)能量轉(zhuǎn)換效率”測(cè)量方法的數(shù)據(jù)處理中的測(cè)量誤差方面的內(nèi)容(見(jiàn)2002年版的5.1.4、5.2.4和6.4.2)。i)增加了“封裝閃爍體的光輸出”的測(cè)量方法(見(jiàn)5.3)。j)增加了“光輸出不均勻性”的測(cè)量方法(見(jiàn)5.4)。k)增加了“相對(duì)能量轉(zhuǎn)換效率”的脈沖法測(cè)量方法(見(jiàn)6.1)。1)刪除了“相對(duì)能量轉(zhuǎn)換效率”測(cè)量方法中關(guān)于待測(cè)閃爍體與標(biāo)樣的發(fā)射光譜不同時(shí)應(yīng)進(jìn)行修正的內(nèi)容(見(jiàn)2002年版的6.4.2和附錄D)。n)更改了“固有脈沖幅度分辨率”的數(shù)據(jù)處理方法(見(jiàn)8.4,2002年版的7.4)。o)增加了“封裝閃爍體的固有脈沖幅度分辨率”的測(cè)量方法(見(jiàn)8.5)。p)更改了“閃爍光衰減長(zhǎng)度”的測(cè)量方法(見(jiàn)第9章，2002年版的第8章);增加了脈沖法測(cè)量方法(見(jiàn)9.4);更改了數(shù)據(jù)處理的方法(見(jiàn)9.5.2,2002年版的8.1.5)。q)更改了“閃爍衰減時(shí)間”的測(cè)量方法(見(jiàn)11.1,2002版的第10章),“直接示波法”中增加了對(duì)光電倍增管(PMT)的要求(見(jiàn)11.1.2.2.3)、刪除了扣除光電倍增管響應(yīng)時(shí)間的內(nèi)容(見(jiàn)2002年版的10.2.4);刪除了“平均波形取樣示波法”(見(jiàn)2002年版的10.1.1和10.3)。s)增加了“符合分辨時(shí)間”的測(cè)量方法(見(jiàn)1t)增加了“輻照硬度”的測(cè)量方法(見(jiàn)第12章)。u)增加了“自身放射性水平”的測(cè)量方法(見(jiàn)第13章)。w)增加了“閃爍體陣列的不均勻性”和“閃爍體陣列的光串?dāng)_”的測(cè)量方法(見(jiàn)第16章)。請(qǐng)注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識(shí)別專利的責(zé)任。VGB/T13181—2024本文件由全國(guó)核儀器儀表標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)(SAC/TC30)本文件及其所代替文件的歷次版本發(fā)布情況為：——1991年首次發(fā)布，2002年第一次修訂；——本次為第二次修訂。1GB/T13181—2024固體閃爍體性能測(cè)量方法本文件適用于常用固體閃爍體的性能測(cè)量。下列文件中的內(nèi)容通過(guò)文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB4075密封放射源一般要求和分級(jí)GB/T10257—2001核儀器和核輻射探測(cè)器質(zhì)量檢驗(yàn)規(guī)則GB18871電離輻射防護(hù)與輻射源安全基本標(biāo)準(zhǔn)GB/T28544封裝閃爍體光輸出和固有分辨率的測(cè)量方法3.1術(shù)語(yǔ)和定義下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。3.1.1由分子退激引起的、持續(xù)時(shí)間約幾微秒或更短的閃光。3.1.2在電離輻射作用下，能以閃爍方式發(fā)出光輻射的物質(zhì)。3.1.3用一定數(shù)量的閃爍物質(zhì)做成適當(dāng)形狀的閃爍探測(cè)元件。3.1.4[閃爍體的]入射窗entrancewindow[ofascintillator]閃爍體中使被測(cè)的電離輻射容易透過(guò)的部分。2GB/T13181—2024[閃爍體的]光學(xué)窗opticalwindow[ofascintillator]閃爍體中能讓光輻射透出的部分。[來(lái)源：GB/T4960.6—封裝閃爍體housedscintill被封裝在具有反射層和閃爍體的光學(xué)窗口容器中的閃爍體。用于光的無(wú)明顯損失傳輸?shù)墓鈱W(xué)器件。[來(lái)源：GB/T4960.6—光耦合材料opticalcoupledmaterial為使閃爍體所發(fā)的光有效地傳輸?shù)焦饷羝骷母泄饷嫔?，在光學(xué)窗與光敏器件窗(光學(xué)窗與光導(dǎo)、光導(dǎo)與光敏器件窗)間所填充的物質(zhì)。閃爍體發(fā)射光子的總數(shù)與該閃爍體吸收的入射輻射能量之比。[來(lái)源：GB/T4960.6—光輸出不均勻性nonuniformityoflightoutput閃爍體發(fā)射光子的總能量與其吸收的入射能量之比。[來(lái)源：GB/T4960.6—[閃爍體的]固有脈沖幅度分辨率intrinsicamplituderesolution[ofascintillator]閃爍探測(cè)器的脈沖幅度分辨率扣除光敏器件貢獻(xiàn)后的值。閃爍體受單次激發(fā)后，發(fā)射光的強(qiáng)度下降到其最大值的1/e所需的時(shí)間。3GB/T13181—20243.1.15[閃爍體的]余輝afterglow[ofascintillator]閃爍體在電離輻射激發(fā)停止后一段時(shí)間內(nèi)持續(xù)發(fā)光的現(xiàn)象。3.1.16同類型的兩個(gè)閃爍體被兩個(gè)同時(shí)出現(xiàn)的關(guān)聯(lián)事件激發(fā)所產(chǎn)生的兩路信號(hào)，能夠被探測(cè)和產(chǎn)生符合3.1.17閃爍光衰減長(zhǎng)度lightattenuationlengthofscintillation閃爍光子在閃爍體內(nèi)經(jīng)自吸收后衰減為原發(fā)光強(qiáng)度的1/e時(shí)光子在閃爍體中所通過(guò)的路程。3.1.18閃爍體發(fā)射的光子數(shù)隨光子的波長(zhǎng)或能量而變化的分布曲線。3.1.19[閃爍體的]吸收光譜absorptionspectrum[ofascintillator]閃爍體的光吸收系數(shù)隨光子的能量或波長(zhǎng)而變化的曲線。[來(lái)源：GB/T4960.6—3.1.20[閃爍體的]光子發(fā)射曲線photonemissioncurve[ofascintillator]表示閃爍體單次激發(fā)所發(fā)射光的強(qiáng)度隨時(shí)間變化的曲線。3.1.21[閃爍體的]輻照硬度radiationhardness[ofascintillator]閃爍體耐受輻照的能力。3.1.22由閃爍體自身材料中的放射性核素衰變導(dǎo)致的計(jì)數(shù)率。3.1.23探測(cè)器效率detectordfficiency探測(cè)器測(cè)到的光子數(shù)或粒子數(shù)與同一時(shí)間間隔內(nèi)入射到探測(cè)器上的同類型的光子數(shù)或粒子數(shù)之比。3.1.244GB/T13181—20243.1.25閃爍體對(duì)所測(cè)能量的中子和對(duì)γ光子的探測(cè)器效率之比。注：測(cè)量時(shí)通常使用Co作為γ粒子源。3.1.26[閃爍體的]溫度效應(yīng)temperatureeffect[ofascintillator]閃爍體的基本性能(如相對(duì)能量轉(zhuǎn)換效率、光輸出或相對(duì)光輸出、固有幅度分辨率、閃爍衰減時(shí)間、發(fā)射光譜等)隨溫度的變化。3.1.27閃爍體陣列scintillatorarray若干個(gè)閃爍體單元按照陣列排布組成的多閃爍體單元結(jié)構(gòu)。注：按照線形排布稱為一維陣列閃爍體，按照面陣排布稱為二維陣列閃爍3.1.28同一個(gè)閃爍體陣列上各閃爍體單元之間特性的離散程度。3.1.29閃爍體陣列的光串?dāng)_lightcrosstalkofscintillatorarray閃爍體陣列的某一閃爍體單元產(chǎn)生的閃爍光傳輸?shù)较噜忛W爍體單元引起的不期望的信號(hào)輸出。3.1.30康普頓分布邊緣edgeofcomptondistribution能量響應(yīng)曲線中對(duì)應(yīng)康普頓散射電子能量極大值的位置。3.1.31色溫colourtemperature在可見(jiàn)光區(qū)，光源的相對(duì)輻射功率分布與全輻射體在某一溫度下的相對(duì)輻射功率分布相同時(shí)的該全輻射體的溫度。3.1.32當(dāng)帶電粒子在介質(zhì)中的運(yùn)動(dòng)速度超過(guò)光在該介質(zhì)中的速度時(shí)所產(chǎn)生的光輻射。3.1.33δ光源lightsourceofδδ函數(shù)光源lightsourceofδfunction一種具有有限輻通量和無(wú)限窄寬度的脈沖光源。注：通常指光脈沖輸出時(shí)間小于待測(cè)閃爍體閃爍衰減時(shí)間的1/3的光源。δ函數(shù)常稱為沖激函數(shù)。3.2縮略語(yǔ)下列縮略語(yǔ)適用于本文件。CCD:電荷耦合器件(ChargeCoupledDevice)CMOS:互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(ComplementaryMetalOxideSemiconductor)MPPC:多像素光子計(jì)數(shù)器(Multi-PixelPhotonCounter)PMT:光電倍增管(PhotomultiplierTube)PS-PMT:位置靈敏光電倍增管(PositionSensitivePhotomultiplierTube)5Si-PDA:硅光電二極管陣列(SiliconPhoto-DiodeArray)SiPM:硅光電倍增管(Siliconphoto4通則影響量參考條件標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)條件環(huán)境溫度20℃±2℃相對(duì)濕度50%～75%大氣壓86kPa～106kPa交流供電電壓220(1±10%)V交流供電頻率50Hz±1Hz交流供電波形正弦波波形總畸變<5%環(huán)境γ輻射空氣比釋動(dòng)能率0.1pGy/h空氣比釋動(dòng)能率≤0.25μGy/h外磁場(chǎng)干擾可忽略小于引起干擾的最低值注：不影響閃爍體性能測(cè)量的前提下，在與表1中所列出的相近條件下進(jìn)行。d)高壓電源；注：根據(jù)所測(cè)項(xiàng)目的不同，選擇除PMT之外的、其他適用的光敏器件，這在相應(yīng)測(cè)量方法的測(cè)量裝置部分具體描述。有些性能的測(cè)量，既能采用PMT,也能根據(jù)具體應(yīng)用需求、待測(cè)閃爍體的發(fā)射光譜特性等選擇其他合適的光敏器件，本文件中主要描述采用PMT的方法與要求，當(dāng)采用其他光敏器件時(shí)，相應(yīng)要求參照PMT,并在給出結(jié)果時(shí)說(shuō)明所用的光敏器件類型。6GB/T13181—2024分析器輻射源PMT4.2.2.2輻射源的能量分散對(duì)待測(cè)參數(shù)的影響應(yīng)可忽略不計(jì)。4.2.2.3需用多準(zhǔn)直孔或單準(zhǔn)直孔α源時(shí)，孔的直徑應(yīng)不超過(guò)準(zhǔn)直器的厚度(孔的直徑宜為3mm),多孔準(zhǔn)直器孔軸的間距應(yīng)不小于孔直徑的兩倍。4.2.2.4測(cè)量宜使用的放射性同位素源及其主要特性見(jiàn)附錄A。閃爍體標(biāo)準(zhǔn)樣品(以下簡(jiǎn)稱為標(biāo)樣)的確定和選取應(yīng)符合GB/T10257—2001中6.1.5的有關(guān)規(guī)定。標(biāo)樣(不含封裝容器)的尺寸見(jiàn)附錄B。所用標(biāo)樣宜為與待測(cè)閃爍體同種類型且制作和結(jié)構(gòu)相同的閃爍體，標(biāo)樣及待測(cè)閃爍體用單能的同類輻射激發(fā)。4.2.4PMT4.2.4.1PMT和閃爍體應(yīng)置于光屏蔽外殼之內(nèi)。必要時(shí)可以在PMT與閃爍體之間置入光導(dǎo)。允許將高壓分壓器及匹配級(jí)置于光屏蔽外殼之外。4.2.4.2PMT高壓分壓器電流應(yīng)比PMT平均陽(yáng)極電流大10倍以上。4.2.4.3脈沖工作狀態(tài)時(shí)，PMT輸出回路的時(shí)間常數(shù)(包括放大器的輸入電容在內(nèi))宜在1μs~10μs,以不影響測(cè)量結(jié)果為準(zhǔn)。電源應(yīng)穩(wěn)定，高壓電源的不穩(wěn)定性應(yīng)優(yōu)于0.1%,紋波和噪聲(峰-峰值)應(yīng)不大于30mV。4.2.6.1測(cè)量系統(tǒng)的非線性應(yīng)不大于3%。脈沖法測(cè)量系統(tǒng)的非線性測(cè)量方法見(jiàn)附錄C。電流法測(cè)量系統(tǒng)的非線性測(cè)量方法見(jiàn)附錄D。4.2.6.2測(cè)量系統(tǒng)的不穩(wěn)定性，應(yīng)不大于3%。不穩(wěn)定性的測(cè)量方法見(jiàn)附錄E。測(cè)量過(guò)程中對(duì)穩(wěn)定性的檢測(cè)應(yīng)每工作不超過(guò)7h測(cè)一次。當(dāng)不穩(wěn)定性超出要求，則前一次檢測(cè)及之后的測(cè)量數(shù)據(jù)應(yīng)遺棄。7GB/T13181—20244.3.2光學(xué)窗與PMT窗口之間應(yīng)加合適的光耦合材料。具有光致發(fā)光特性的閃爍體，測(cè)量前的耦合及其他各種操作，應(yīng)注意避免或減少光的照射，受光照射后應(yīng)長(zhǎng)時(shí)間蔽光后再進(jìn)行測(cè)量，保證測(cè)量結(jié)果不受光致發(fā)光的影響。4.3.3測(cè)量前，PMT應(yīng)加高壓預(yù)熱，直至達(dá)到正常穩(wěn)定工作狀態(tài)。4.3.4所有參數(shù)的測(cè)量應(yīng)在閃爍體與PMT蔽光的環(huán)境中進(jìn)行。4.3.5γ與X射線點(diǎn)源應(yīng)置于閃爍體的軸線上，輻射源與入射窗的距離應(yīng)不小于閃爍體直徑或?qū)蔷€長(zhǎng)度的兩倍。α、β源應(yīng)直接置于入射窗面上。如使用其他放置方式應(yīng)在給出測(cè)量結(jié)果時(shí)標(biāo)明。4.3.6PMT的有效探測(cè)面積宜不小于光學(xué)窗面積。PMT的有效探測(cè)面積小于光學(xué)窗面積時(shí)，應(yīng)使用光導(dǎo)或由多只PMT組成的PMT陣列。4.3.7應(yīng)按以下要求測(cè)量脈沖幅度譜。a)使用總道數(shù)不少于256道的多道脈沖幅度分析器，分析器的道寬應(yīng)小于對(duì)應(yīng)全吸收峰位或康普頓分布邊緣脈沖幅度的1%。宜將全吸收峰位或康普頓邊緣調(diào)至總道數(shù)2/3處附近。b)計(jì)數(shù)率不大于3×103s-1,可通過(guò)調(diào)整輻射源與探測(cè)器之間的距離或選取適當(dāng)活度的輻射源達(dá)到。c)保證譜中對(duì)應(yīng)全吸收峰位或康普頓邊緣所在道的計(jì)數(shù)不小于3×103。當(dāng)選用其他值時(shí)，應(yīng)在給出測(cè)量結(jié)果時(shí)標(biāo)明。4.3.8測(cè)得的脈沖幅度譜，可根據(jù)需要進(jìn)行擬合、平滑處理，確定全吸收峰位或康普頓邊緣的脈沖幅度、峰的半高寬等測(cè)量值時(shí)，如有必要可采取插值法。4.3.9對(duì)每個(gè)測(cè)量的物理量，宜重復(fù)測(cè)量3次，取平均值。4.4安全要求4.4.1所用輻射源應(yīng)符合GB4075的要求。4.4.2所有與使用輻射源相關(guān)的工作，應(yīng)遵守GB18871中規(guī)定的原則。4.4.3所有測(cè)量設(shè)備均應(yīng)接地。5相對(duì)光輸出5.1脈沖法(全吸收峰法或康普頓分布邊緣法)5.1.1測(cè)量原理單能γ輻射射入閃爍探測(cè)器，其輸出脈沖幅度的分布，主要由康普頓分布及全吸收峰(低原子序數(shù)的閃爍體除外)等譜段組成。脈沖法以全吸收峰或康普頓分布邊緣幅度作為判定光輸出的量度。首選全吸收峰法，在全吸收峰不易獲得時(shí)，采用康普頓分布邊緣法。待測(cè)閃爍體與標(biāo)樣相比得到相對(duì)光輸出。5.1.2測(cè)量裝置5.1.2.1工作于脈沖狀態(tài)的閃爍體性能測(cè)量裝置，其方框圖見(jiàn)圖1。5.1.2.2選用的PMT,其陽(yáng)極靈敏度不均勻性(按待測(cè)閃爍體最大直徑所對(duì)應(yīng)的面積考慮)應(yīng)不超5.1.2.3輻射源的類型根據(jù)閃爍體特性與使用要求選定。5.1.3測(cè)量步驟5.1.3.1將標(biāo)樣與PMT耦合。85.1.3.2標(biāo)樣與PMT蔽光，然后給PMT加高壓。5.1.3.3放置輻射源。允許將輻射源置于光屏蔽外殼內(nèi)。5.1.3.4測(cè)量脈沖幅度譜，確定全吸收峰位或康普頓分布邊緣的脈沖幅度值Vs.o。對(duì)應(yīng)康普頓分布邊緣的脈沖幅度值由分布高度Nmax的1/2確定(見(jiàn)圖2)。N圖2脈沖幅度分布的康普頓分布邊緣圖5.1.3.5在測(cè)量條件不變的情況下，將標(biāo)樣更換為待測(cè)閃爍體后重復(fù)步驟5.1.3.1～5.1.3.4,計(jì)算對(duì)應(yīng)全吸收峰位或康普頓邊緣脈沖幅度的值V。5.1.4數(shù)據(jù)處理相對(duì)光輸出S按公式(1)計(jì)算：…………S待測(cè)閃爍體的相對(duì)光輸出，單位為相對(duì)單位；V——待測(cè)閃爍體的全吸收峰位或康普頓分布邊緣的脈沖幅度值，單位為道；V?———裝置轉(zhuǎn)換特性原點(diǎn)，單位為道；標(biāo)樣的全吸收峰位或康普頓分布邊緣的脈沖幅度值，單位為道；S。——標(biāo)樣相對(duì)光輸出的標(biāo)稱值，單位為相對(duì)單位。5.2電流法5.2.1測(cè)量原理根據(jù)閃爍體的類型選用一種能量的電離輻射，激發(fā)標(biāo)樣及待測(cè)閃爍體，比較閃爍光導(dǎo)致的PMT陽(yáng)極電流。待測(cè)閃爍體與標(biāo)樣相比得到相對(duì)光輸出。5.2.2測(cè)量裝置5.2.2.1工作于電流狀態(tài)的閃爍體參數(shù)測(cè)定裝置，參見(jiàn)圖D.1。5.2.2.2輻射源的類型根據(jù)閃爍體特性與使用要求選定。使用的輻射源要足夠強(qiáng)，使測(cè)量時(shí)的陽(yáng)極輸出電流達(dá)到其本底電流的5倍以上。5.2.3測(cè)量步驟5.2.3.1將標(biāo)樣置于PMT窗口，在標(biāo)樣光學(xué)窗及PMT窗口之間置入不透光紙屏，屏的直徑應(yīng)等于9GB/T13181—2024PMT窗口直徑。5.2.3.2標(biāo)樣與PMT蔽光，然后給PMT加高壓。5.2.3.3放置輻射源。允許將源置于光屏蔽外殼內(nèi)。5.2.3.4測(cè)量PMT的本底電流Ib。5.2.3.5退去高壓，撤出不透光紙屏，將標(biāo)樣置于PMT入射窗上。5.2.3.6標(biāo)樣與PMT蔽光，然后給PMT加高壓。5.2.3.7放置輻射源，其幾何條件應(yīng)與測(cè)本底電流時(shí)相同。5.2.3.8測(cè)量PMT陽(yáng)極電流I。。5.2.3.9將標(biāo)樣更換為待測(cè)閃爍體后重復(fù)5.2.3.5～5.2.3.8步驟，測(cè)出PMT陽(yáng)極電流I。5.2.4數(shù)據(jù)處理待測(cè)閃爍體的相對(duì)光輸出S按公式(2)計(jì)算： (2)式中：S——待測(cè)閃爍體的相對(duì)光輸出，單位為相對(duì)單位；I——用待測(cè)閃爍體時(shí)，PMT的陽(yáng)極電流，單位為安培(A);Ib——PMT的本底電流，單位為安培(A);5.3封裝閃爍體的光輸出封裝閃爍體的光輸出測(cè)量按GB/T28544中描述的方法進(jìn)行。5.4光輸出不均勻性5.4.1測(cè)量原理及測(cè)量方法分類5.4.1.1測(cè)量原理：準(zhǔn)直的單能γ源照射大尺寸閃爍體的不同位置時(shí)，用光敏器件測(cè)量閃爍體的相對(duì)光輸出，以其最大值與最小值之差與2倍平均值的比值來(lái)衡量閃爍體光輸出不均勻性。5.4.1.2測(cè)量方法分類：考慮到所測(cè)閃爍體的幾何形狀、表面處理?xiàng)l件(如拋光)、光反射材料及反射層制作、測(cè)量點(diǎn)(準(zhǔn)直γ源照射的位置)的選取及光敏器件的放置位置等的差別，對(duì)測(cè)量結(jié)果都有影響，5.4.2、5.4.3、5.4.4分別按3種不同情況描述相應(yīng)的測(cè)量方法。給出測(cè)量結(jié)果時(shí)應(yīng)標(biāo)明所測(cè)閃爍體的相應(yīng)測(cè)量條件。5.4.2長(zhǎng)條狀閃爍體5.4.2.1適用的待測(cè)閃爍體樣品本方法適用于大尺寸長(zhǎng)條狀的閃爍體。5.4.2.2測(cè)量裝置5.4.2.2.1大尺寸長(zhǎng)條狀閃爍體的光輸出不均勻性測(cè)量裝置方框圖見(jiàn)圖3。激發(fā)位置準(zhǔn)直7源移動(dòng)裝置步進(jìn)電機(jī)閃爍體放大器圖3大尺寸長(zhǎng)條狀閃爍體的光輸出不均勻性測(cè)量裝置方框圖5.4.2.2.2光敏器件及耦合：待測(cè)閃爍體的一個(gè)端面耦合至光敏器件。光敏器件的有效面積應(yīng)接近或略大于待測(cè)閃爍體的光學(xué)窗，如果光敏器件的有效面積較小，可使用錐形光導(dǎo)進(jìn)行耦合。如使用PMT作為光敏器件，其應(yīng)符合5.1.2.2的要求。待測(cè)閃爍體的距離(D?),應(yīng)保證使待測(cè)閃爍體被輻照區(qū)域的直徑不大于所選測(cè)量點(diǎn)的最小間距；宜采5.4.2.2.4準(zhǔn)直源可放置在能夠沿與待測(cè)閃爍體長(zhǎng)軸線平行的方向平移的滑道上。對(duì)于棱柱形閃爍體，沿長(zhǎng)軸線方向有寬面和窄面之分時(shí)，準(zhǔn)直源應(yīng)從寬面的中心軸處入射。5.4.2.3測(cè)量步驟5.4.2.3.1確定測(cè)量點(diǎn)：測(cè)量點(diǎn)應(yīng)沿閃爍體長(zhǎng)軸方向均勻排布，測(cè)量點(diǎn)的數(shù)量和具體排布可根據(jù)待測(cè)閃爍體的總長(zhǎng)度與實(shí)際應(yīng)用需求確定、總數(shù)應(yīng)不少于5個(gè)。最靠近光學(xué)窗一端的為第一個(gè)測(cè)量點(diǎn)，與光敏器件窗口間的垂直距離應(yīng)小于待測(cè)閃爍體橫截面的直徑(或?qū)蔷€長(zhǎng)度)。5.4.2.3.2放置準(zhǔn)直源至第一個(gè)測(cè)量點(diǎn)。5.4.2.3.3待測(cè)閃爍體與光敏器件蔽光，然后讓光敏器件上電工作。5.4.2.3.4進(jìn)行能譜采集，采集完成后，計(jì)算峰值道址。5.4.2.3.5將準(zhǔn)直源沿滑道平移，依次在每個(gè)測(cè)量點(diǎn)上測(cè)出峰值道址。5.4.2.4數(shù)據(jù)處理每個(gè)測(cè)量點(diǎn)上測(cè)得的峰值記為A',減去裝置轉(zhuǎn)換特性原點(diǎn)V。后的峰值記為A;(i=1,2,…,n;n≥5),按公式(3)計(jì)算閃爍體相對(duì)光輸出不均勻性Us:式中：Us—閃爍體光輸出不均勻性，用百分?jǐn)?shù)(%)表示；Amax——A;中的最大值，單位為道；Amin——A;中的最小值，單位為道；Aaver——所有A;的平均值，單位為道。GB/T13181—2024圖4光學(xué)窗在側(cè)面的大尺寸板狀閃爍體的光輸出不均勻性測(cè)量裝置具體排布可根據(jù)待測(cè)閃爍體的尺寸大小以及實(shí)際應(yīng)用需求確定。5.4.3.3.2按選取好的測(cè)量點(diǎn)放置準(zhǔn)直源，使準(zhǔn)直孔對(duì)準(zhǔn)待測(cè)閃爍體測(cè)量點(diǎn)的中心。宜首先從待測(cè)閃爍體的中心位置開(kāi)始。5.4.3.3.3待測(cè)閃爍體與光敏器件蔽光，然后讓光5.4.4.2.1光學(xué)窗在正面的大尺寸板狀閃爍體的光輸出不均勻性的測(cè)量裝置方框圖見(jiàn)圖5。GB/T13181—2024圖5光學(xué)窗在正面的大尺寸板狀閃爍體的光輸出不均勻性測(cè)量裝置5.4.4.2.2光敏器件及耦合：待測(cè)閃爍體大尺寸表面的其中一側(cè)為出光面，光敏器件與待測(cè)閃面的不同位置(即測(cè)量點(diǎn))進(jìn)行耦合。5.4.4.2.4準(zhǔn)直源置于待測(cè)閃爍體出光面的對(duì)側(cè)，可在與待測(cè)閃爍體表面平行的平面上平移。布可根據(jù)待測(cè)閃爍體的尺寸大小以及實(shí)際應(yīng)用需求確定。待測(cè)閃爍體出光面為圓形或方形的測(cè)量點(diǎn)的選取方式可見(jiàn)圖6。5.4.4.3.2按選取好的測(cè)量點(diǎn)，將光敏器件耦合至待測(cè)閃爍體出光面的某一測(cè)試位置上(宜首先從中心位置開(kāi)始)。光敏器件的有效區(qū)域直徑應(yīng)不大于相鄰測(cè)試點(diǎn)的中心間距。圖6光學(xué)窗在正面的大尺寸板狀閃爍體的光輸出不均勻性測(cè)量測(cè)試點(diǎn)選6相對(duì)能量轉(zhuǎn)換效率6.1脈沖法(全吸收峰法或康普頓分布邊緣法)的閃爍體除外)等譜段組成。脈沖法以全吸收峰位或康普頓分布邊緣幅度作為判定能量轉(zhuǎn)換效率的量能量轉(zhuǎn)換效率。測(cè)量裝置同5.1.2。將待測(cè)閃爍體與標(biāo)樣發(fā)出的閃爍光照射PMT窗口而產(chǎn)生的陽(yáng)極電流進(jìn)行對(duì)比。6.2.2.1測(cè)量裝置的方框圖見(jiàn)圖D.1。6.2.2.2使用?Sr-90Yβ源。源置入由3mm厚的有機(jī)玻璃板制成的圓盤的中心孔內(nèi)。圓盤的直徑等于PMT光陰極的直徑?？椎闹睆降扔谳椛湓吹闹睆??？椎牧硪幻嬗?mm厚的鉛塞蓋住。圓盤的側(cè)GB/T13181—2024面和孔的側(cè)面涂黑。6.2.3測(cè)量步驟6.2.3.1圓盤與PMT耦合，使源的活性面背向PMT光陰極。6.2.3.2PMT與源蔽光，然后給PMT加高壓。6.2.3.3測(cè)量PMT本底電流Ib。6.2.3.4把標(biāo)樣耦合到圓盤上。使β輻射從光學(xué)窗激發(fā)閃爍體。6.2.3.5標(biāo)樣與PMT蔽光，然后給PMT加高壓。6.2.3.6測(cè)量PMT的陽(yáng)極電流I?。6.2.3.7將標(biāo)樣更換為待測(cè)閃爍體后重復(fù)步驟6.2.3.4～6.2.3.6,測(cè)量PMT的陽(yáng)極電流I。6.2.4數(shù)據(jù)處理……式中：η——待測(cè)閃爍體的相對(duì)能量轉(zhuǎn)換效率，用百分?jǐn)?shù)(%)表示；I——用待測(cè)閃爍體時(shí)，PMT的陽(yáng)極電流，單位為安培(A);Ib——PMT的本底電流，單位為安培(A);I用標(biāo)樣時(shí)，PMT的陽(yáng)極電流，單位為安培(A);y0——標(biāo)樣相對(duì)能量轉(zhuǎn)換效率的標(biāo)稱值，用百分?jǐn)?shù)(%)表示。7.1測(cè)量原理的內(nèi)轉(zhuǎn)換電子照射閃爍體，測(cè)量出兩種情況下相對(duì)能量轉(zhuǎn)換效率進(jìn)行對(duì)比。7.2測(cè)量裝置7.2.1測(cè)量裝置同5.1.2。7.2.2閃爍體為裸露的。7.2.3α輻射源測(cè)試時(shí)，閃爍體和輻射源應(yīng)置于真空(真空度通常在1Pa數(shù)量級(jí)水平)內(nèi)。7.3測(cè)量步驟7.3.1將待測(cè)閃爍體與PMT耦合。7.3.2放置輻射源，宜使輻射源置于閃爍體的中軸線上，并緊貼閃爍體表面。7.3.3閃爍體與PMT蔽光，然后給PMT加高壓。7.3.4測(cè)量脈沖幅度譜，確定脈沖幅度。在真空室內(nèi)測(cè)量α輻射源時(shí)的脈沖幅度V.;在與α輻射源測(cè)量的相同條件下(除真空外),測(cè)量137Cs的內(nèi)轉(zhuǎn)換電子時(shí)的脈沖幅度V。7.4數(shù)據(jù)處理α-β比Ra,g按公式(5)計(jì)算：減光減光器GB/T式中：待測(cè)閃爍體的α-β比；V。——待測(cè)閃爍體在α粒子照射時(shí)的脈沖幅度，單位為道；V——裝置轉(zhuǎn)換特性原點(diǎn)，單位為道；Vg——待測(cè)閃爍體在β粒子照射時(shí)的脈沖幅度，單位為道；E?！凛椛湓?210Po)的特征能量，單位為千電子伏(keV);Ep——單能β粒子(137Cs的內(nèi)轉(zhuǎn)換電子)的特征能量，單位為千電子伏(keV)。8固有脈沖幅度分辨率8.1測(cè)量原理通過(guò)測(cè)量閃爍探測(cè)器的脈沖幅度分辨率并扣除PMT的固有脈沖幅度分辨率貢獻(xiàn)，得出待測(cè)閃爍體的固有脈沖幅度分辨率。8.2測(cè)量裝置8.2.1測(cè)量閃爍探測(cè)器脈沖幅度分辨率裝置方框圖同圖1。測(cè)量PMT的固有脈沖幅度分辨率裝置的方框圖見(jiàn)圖7。PMT陽(yáng)極時(shí)間常數(shù)應(yīng)比光脈沖的持續(xù)時(shí)間和閃爍衰減時(shí)間大得多。8.2.3所用的脈沖光源，其光譜宜盡可能等效于相應(yīng)的射線激發(fā)閃爍體的閃爍光。光源發(fā)光的穩(wěn)定性(幅度一致性)應(yīng)對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響可忽略。光源應(yīng)置于使PMT光陰極均勻受照的位置。光源發(fā)光應(yīng)足夠強(qiáng)，測(cè)量時(shí)可通過(guò)調(diào)節(jié)減光器的透射率改變?nèi)肷涞絇MT光陰極的光子數(shù)，使輸出的脈沖幅度分布的峰值與輻射源激發(fā)待測(cè)閃爍體產(chǎn)生的全吸收峰位在同一道數(shù)上。光脈沖持續(xù)時(shí)間應(yīng)與輻射源激發(fā)待測(cè)閃爍體的信號(hào)相近，重復(fù)頻率1kHz。濾光片PMT析器PMT圖7PMT的固有脈沖幅度分辨率測(cè)量裝置方框圖8.3測(cè)量步驟8.3.1測(cè)量閃爍探測(cè)器的脈沖幅度分辨率8.3.1.1將待測(cè)閃爍體與PMT耦合。8.3.1.2用輻射源照射待測(cè)閃爍體。8.3.1.3測(cè)出閃爍探測(cè)器的脈沖幅度譜，得出全吸收峰值Vp及其半高寬VFWHM。8.3.2測(cè)量PMT的固有脈沖幅度分辨率8.4數(shù)據(jù)處理8.4.1按公式(6)計(jì)算閃爍探測(cè)器的脈沖幅度分辨率Rp: (6)Rp——閃爍探測(cè)器的脈沖幅度分辨率，用百分?jǐn)?shù)(%)表示；VFWHM——脈沖幅度分布譜中全吸收峰的半高寬，單位為道；Vp——脈沖幅度分布譜中全吸收峰值，即峰位幅度值，單位為道；V?——裝置轉(zhuǎn)換特性原點(diǎn)，單位為道。8.4.2按公式(7)計(jì)算PMT的固有脈沖幅度分辨率Rr: (7)Rr——PMT的固有脈沖幅度分辨率，用百分?jǐn)?shù)(%)表示；VFWHM——脈沖幅度分布譜中峰的半高寬，單位為道；V?——-裝置轉(zhuǎn)換特性原點(diǎn)，單位為道。8.4.3由公式(8)計(jì)算待測(cè)閃爍體的固有脈沖幅度分辨率R?:R?=√R?一R2………(8)R?——待測(cè)閃爍體的固有脈沖幅度分辨率，用百分?jǐn)?shù)(%)表示；Rp——閃爍探測(cè)器的脈沖幅度分辨率，用百分?jǐn)?shù)(%)表示；RT———PMT的固有脈沖幅度分辨率，用百分?jǐn)?shù)(%)表示。8.4.4給出待測(cè)閃爍體的固有脈沖幅度分辨率R,結(jié)果時(shí)，應(yīng)同時(shí)給出RT。8.4.5經(jīng)刻度后脈沖幅度與能量成線性關(guān)系時(shí)，脈沖幅度分辨率可轉(zhuǎn)換為能量分辨率。8.5封裝閃爍體的固有脈沖幅度分辨率封裝閃爍體的固有脈沖幅度分辨率測(cè)量方法按GB/T28544中的規(guī)定進(jìn)行。9閃爍光衰減長(zhǎng)度9.1對(duì)待測(cè)閃爍體的要求圓柱形的棒狀閃爍體，其橫截面積小于2cm2,長(zhǎng)度不小于其橫截面直徑的3倍；表面拋光處理。9.2測(cè)量原理閃爍光在閃爍體內(nèi)傳輸時(shí)，由于光的吸收、散射等原因，光脈沖將逐漸減弱，隨著傳輸距離遵守指數(shù)衰減規(guī)律，見(jiàn)公式(9):GB/T13181—2024Y(x)——與射線照射閃爍體內(nèi)某一點(diǎn)相距x處的光子數(shù)；Y?——射線照射閃爍體內(nèi)某一點(diǎn)時(shí)產(chǎn)生的光子數(shù)；在不同的照射點(diǎn)，以準(zhǔn)直的β粒子束或γ光子束照射待測(cè)閃爍體，產(chǎn)生閃爍光照射PMT入射9.3.2待測(cè)閃爍體遠(yuǎn)離PMT的端面涂黑。9.3.3待測(cè)閃爍體的光學(xué)窗耦合至PMT窗口，其軸線與PMT的軸線一致。9.3.4帶準(zhǔn)直器的γ輻射源(脈沖法)。采用“電流法”時(shí)，用90Sr-90Yβ源，其活度宜為1×10?Bq左右，置于3mm厚有機(jī)玻璃與2mm厚鉛作成的準(zhǔn)直器內(nèi)。輻射源準(zhǔn)直器的孔徑宜為3mm。9.3.5準(zhǔn)直器放置在可沿與待測(cè)閃爍體軸線平行的方向平移的滑道上。準(zhǔn)直器的鉛層臨近待測(cè)閃爍9.4.1測(cè)量步驟9.4.1.1放置輻射源，使照射點(diǎn)至PMT窗口的垂直距離D;(i=1)小于待測(cè)閃爍體橫截面的直徑。9.4.1.2待測(cè)閃爍體與PMT蔽光，然后給PMT加高壓。9.4.1.3測(cè)量脈沖幅度譜，確定對(duì)應(yīng)全吸收峰位或康普頓分布體的總長(zhǎng)度。測(cè)量點(diǎn)總數(shù)應(yīng)不少于8個(gè)，且最后一個(gè)測(cè)量點(diǎn)至涂黑端面的距離應(yīng)不小于20mm。在每個(gè)測(cè)量點(diǎn)(至PMT窗口間的垂直距離D;)上測(cè)出V;(i=2,3,…,n;n≥8)。9.4.1.5將閃爍體頂端涂黑料去掉，倒轉(zhuǎn)閃爍體(即閃爍體從正位改為反轉(zhuǎn)位),將另一端涂原點(diǎn)。9.5.1.1在待測(cè)閃爍體的光學(xué)窗與PMT窗口之間置入不透光紙屏。屏的直徑等于PMT窗口的直徑。9.5.1.2放置帶輻射源的準(zhǔn)直器，使照射點(diǎn)至PMT窗口的垂直距離D,(i=1)小于待測(cè)閃爍體橫截面GB/T13181—20249.5.1.3待測(cè)閃爍體與PMT蔽光，然后給PMT加高壓。9.5.1.4測(cè)量PMT的本底電流Ib。9.5.1.6待測(cè)閃爍體與PMT蔽光，然后給PMT加高壓。9.5.1.7測(cè)量PMT陽(yáng)極電流I;(i=1)。體的總長(zhǎng)度。測(cè)量點(diǎn)總數(shù)應(yīng)不少于8個(gè)，且最后一個(gè)測(cè)量點(diǎn)至涂黑端面的距離應(yīng)不小于20mm。在每個(gè)測(cè)量點(diǎn)(至PMT窗口的垂直距離D,)上測(cè)出PMT的陽(yáng)極電流I;(i=2,3,…,n;n≥8)。9.5.2.3將L。和Lb取平均值，得出閃爍體的閃爍光衰減長(zhǎng)度L。本方法限于測(cè)量發(fā)射光波長(zhǎng)范圍在300nm～900nm的發(fā)射光譜。發(fā)射光波長(zhǎng)在300nm以下發(fā)注：氟化鋇閃爍體的發(fā)射光譜短波峰為220nm,其測(cè)量適合在同步輻射加速器窗口上進(jìn)行。10.2測(cè)量原理發(fā)射光譜測(cè)量采用比較光譜法。用國(guó)家計(jì)量部門標(biāo)定的2856K標(biāo)準(zhǔn)色溫?zé)糇鳛橐阎庾V輻射能10.3.1發(fā)射光譜測(cè)量裝置方框圖見(jiàn)圖8。GB/T13181—2024反射鏡激發(fā)單色儀PMT光屏蔽圖8發(fā)射光譜測(cè)量裝置方框圖10.3.2發(fā)射光譜測(cè)量裝置由激發(fā)光源、激發(fā)單色儀、樣品室、分析單色儀和PMT組成。10.3.3激發(fā)光源可以選用高壓汞燈、氙燈、氘燈、氫燈或鎢絲燈。激發(fā)光源的選擇由待測(cè)閃爍體的吸收光譜決定。10.3.4激發(fā)單色儀宜用紫外至可見(jiàn)光范圍的單色儀；用以從激發(fā)光源中分出與待測(cè)閃爍體吸收波長(zhǎng)相同的光激發(fā)待測(cè)閃爍體，除去光源中與待測(cè)閃爍體發(fā)射波長(zhǎng)重疊的光，減少對(duì)發(fā)射光譜測(cè)量的影響。常用閃爍體發(fā)射光譜測(cè)量激發(fā)波長(zhǎng)和對(duì)待測(cè)閃爍體樣品的要求見(jiàn)表2。表2常用閃爍體發(fā)射光譜測(cè)量激發(fā)波長(zhǎng)和待測(cè)閃爍體樣品的要求閃爍體激發(fā)波長(zhǎng)對(duì)測(cè)量樣品的要求NaI(Tl)樣品封裝在石英容器內(nèi)CsI(Tl)240300樣品加工成1cm×1cm×4cm規(guī)格，相鄰的兩個(gè)長(zhǎng)方形的面拋光BGOZnS(Ag)將ZnS(Ag)噴涂在有機(jī)玻璃襯片上玻璃閃爍體樣品加工成1cm×1cm×4cm規(guī)格，相鄰的兩個(gè)長(zhǎng)方形的面拋光塑料閃爍體260365樣品加工成1cm×1cm×4cm規(guī)格，相鄰的兩個(gè)長(zhǎng)方形的面拋光10.3.5樣品室應(yīng)嚴(yán)格蔽光、避免雜散光進(jìn)入分析單色儀。10.3.6分析單色儀波長(zhǎng)范圍應(yīng)從紫外至近紅外。10.3.7選用寬光譜響應(yīng)的石英窗PMT。10.4測(cè)量步驟10.4.1分析單色儀波長(zhǎng)標(biāo)定的校正：利用圖8所示裝置，去掉閃爍體，在原閃爍體的位置上放置一面反射鏡，與入射光和出射光均成45°角。去掉激發(fā)單色儀，將高壓汞燈的光入射到反射鏡上，用波長(zhǎng)為253.7nm、334.1nm、435.8nm、546.1nm和690.7nm的單線光譜校正分析單色儀的波長(zhǎng)標(biāo)定。10.4.2分析單色儀和PMT測(cè)量裝置相對(duì)光譜靈敏度的標(biāo)定：用2856K標(biāo)準(zhǔn)色溫?zé)糇鳛楣庠?，代替高壓汞燈，?856K標(biāo)準(zhǔn)色溫?zé)舻墓馊肷涞椒瓷溏R上，進(jìn)入分析單色儀分光后到達(dá)PMT,給出波長(zhǎng)為λ的光在PMT上引起的輸出電流I?(λ)。按公式(10)計(jì)算測(cè)量裝置對(duì)波長(zhǎng)為λ的光的光譜靈敏度GB/T13181—2024式中：I?(λ)———波長(zhǎng)為λ的光在PMT上引起的陽(yáng)極輸出電流，單位為安培(A);E?(λ)——2856K標(biāo)準(zhǔn)色溫?zé)舭l(fā)射的波長(zhǎng)為λ的光的輻射能量，單位為瓦(W)。10.4.3將閃爍體放置在圖8所示的樣品室，按表2選擇合適的光源，并用激發(fā)單色儀分出閃爍體激發(fā)波長(zhǎng)的光激發(fā)閃爍體。閃爍體的發(fā)光進(jìn)入分析單色儀按波長(zhǎng)進(jìn)行掃描，測(cè)出PMT對(duì)應(yīng)的陽(yáng)極電流I(λ)。10.5數(shù)據(jù)處理按公式(11)計(jì)算閃爍體的輻射能量E(λ)。E(λ)=I(λ)/S(λ) (11)式中：I(λ)——閃爍體發(fā)射波長(zhǎng)為λ的光在PMT上引起的陽(yáng)極輸出電流，單位為安培(A);S(λ)——測(cè)量裝置對(duì)波長(zhǎng)為λ的光的光譜靈敏度，單位為安培每瓦(A/W)。閃爍體輻射能量按波長(zhǎng)的分布即為發(fā)射光譜。發(fā)射光譜曲線最大值對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)即為最強(qiáng)發(fā)射波長(zhǎng)。明測(cè)量所用光譜儀的類型和測(cè)量條件。11.1.1.3PMT應(yīng)處于線性工作狀態(tài)，其渡越時(shí)間分散應(yīng)明顯小于待測(cè)閃爍體的閃爍衰減時(shí)11.1.1.4在PMT最后幾個(gè)倍增極間的分壓電阻上應(yīng)并有旁路電容，PMT極間電壓分布應(yīng)同時(shí)滿足線性和快時(shí)間兩個(gè)特點(diǎn)。11.1.1.5應(yīng)選用特性阻抗為50Ω的高頻電纜接頭和延時(shí)電纜，其長(zhǎng)度宜不大于50cm,輸出端要達(dá)到11.1.1.6輸出回路的負(fù)載電阻R宜為50Ω。11.1.1.7使用的輻射源要足夠強(qiáng)，能使閃爍體有足夠的光子數(shù)入射到PMT的光陰極，以便在示波器中扣除測(cè)量裝置響應(yīng)時(shí)間的影響。GB/T13181—2024閃爍體與PMT耦合后，PMT光陰極入射光子通工作狀態(tài)下，其輸出電流與入射光子通量也成線性關(guān)系，測(cè)量閃爍體單次激發(fā)后PMT輸出電流隨時(shí)間的分布(電流脈沖)即可得到光子發(fā)射曲線，由曲線求出閃爍衰減時(shí)間t。將PMT輸出的電流脈沖經(jīng)過(guò)一適當(dāng)?shù)腞C網(wǎng)絡(luò)加到示波器上，直接用示波器觀察并記錄PMT輸RC應(yīng)不大于t的1/5,示波器給出以指數(shù)t衰減的波形，從波形的后沿求出t。此方法要求示波器和PMT的時(shí)間響應(yīng)足夠快、對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響可以忽略。11.1.2.2.1直接示波法測(cè)量閃爍衰減時(shí)間的測(cè)量裝置方框圖見(jiàn)圖9。電容C為PMT的陽(yáng)極分布電高壓放射源待測(cè)閃爍體C圖9直接示波法測(cè)量閃爍衰減時(shí)間的測(cè)量裝置方框圖體閃爍衰減時(shí)間的1/5。11.1.2.2.3PMT的時(shí)間特性應(yīng)足夠快，其響應(yīng)時(shí)間應(yīng)小于待測(cè)閃爍體閃爍衰減時(shí)間的1/3、宜小于待測(cè)閃爍體閃爍衰減時(shí)間的1/5。11.1.2.2.4根據(jù)所測(cè)閃爍體的種類選擇不同的輻射源。測(cè)γ的閃爍體宜選用"Co或13Cs輻射源，測(cè)α11.1.2.3.1按圖9連接測(cè)量設(shè)備，將待測(cè)閃爍體耦合到PMT的窗口上，蔽光后給PMT加高壓。11.1.2.3.2在示波器上調(diào)出P在波形起始點(diǎn)至后沿部分的亮線中心均勻取若干數(shù)據(jù)(不少于5個(gè)),按最小二乘法擬合求出閃爍衰減時(shí)間常數(shù)t,其擬合函數(shù)見(jiàn)公式(12)。22GB/T13181—2024通過(guò)幾率分布由計(jì)數(shù)給出。在此方法中，光敏器件及顯示記錄系統(tǒng)的模擬特性不直接影響測(cè)量結(jié)果。此種方法測(cè)量要通過(guò)兩個(gè)PMT(以下稱為PMT1和PMT2)同時(shí)工作來(lái)實(shí)現(xiàn)。閃爍體與PMT1讓閃爍體發(fā)出的光到達(dá)PMT2之前得到減弱，使PMT2在每次受激發(fā)后產(chǎn)生一個(gè)光電子的幾率小于1(即工作在單光子狀態(tài)),在這種狀態(tài)下，PMT2在閃爍體受激后的t時(shí)刻產(chǎn)生一個(gè)光電子的幾率與該時(shí)刻的發(fā)光強(qiáng)度I成正比。通過(guò)測(cè)量該幾率分布得到光子發(fā)射曲線，進(jìn)而得出閃爍衰減時(shí)間常數(shù)t。11.1.3.2.1單光子法測(cè)量閃爍衰減時(shí)間的測(cè)量裝置方框圖見(jiàn)圖10,兩個(gè)PMT均具有快時(shí)間特性，其中PMT2的電壓分布要使其具有最大的倍增系數(shù)和最快的上升時(shí)間，PMT1的電壓分布使輸入光脈放射源放射源PM[T1中性濾光片符合延時(shí)定標(biāo)器定標(biāo)器多道脈沖幅度分析器道脈沖幅時(shí)間幅度變換器恒比定時(shí)甄別器光導(dǎo)高壓高壓樣品FMT2圖10單光子法測(cè)量閃爍衰減時(shí)間的測(cè)量裝置方框圖起始信號(hào)和停止信號(hào)之間的時(shí)間間隔，將時(shí)-幅變換器的輸出信號(hào)送入多道脈沖幅度分析器選道存貯。GB/T13181—2024別器用于減少探測(cè)器輸出脈沖幅度的漲落所引起的定時(shí)誤差。11.1.3.2.4測(cè)量裝置需進(jìn)行時(shí)標(biāo)標(biāo)定。其方法是將PMT1的輸出信號(hào)分成兩路分別接到時(shí)-幅變換理得到道數(shù)與時(shí)間的標(biāo)定系數(shù)。11.1.3.3.2將待測(cè)閃爍體耦合到PMT1的窗口上，蔽光，給PMT1和PMT2加上高壓。分別測(cè)量PMT1和PMT2兩個(gè)通道給出的計(jì)數(shù)率，調(diào)節(jié)中性濾光片，使PMT2通道的計(jì)數(shù)率約為PMT1通道計(jì)數(shù)率的5%。11.1.3.3.4當(dāng)起始信號(hào)和停止信號(hào)的時(shí)間差小于時(shí)-幅變換器的最小時(shí)間間隔時(shí)，適當(dāng)加長(zhǎng)停止輸入端的外接電纜線。法進(jìn)行擬合，在所擬合的曲線上只考慮一種衰減成分(一般其他組分可忽略),擬合函數(shù)形式如公式(12)所示。求出t即為未扣除裝置的響應(yīng)時(shí)間的閃爍衰減時(shí)間。在裝置的響應(yīng)時(shí)間對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響可忽圖見(jiàn)圖11。方法是將°Co源置于兩個(gè)PMT之間，在PMT2上耦合有機(jī)玻璃切倫科夫輻射體，利用0Co源發(fā)出的兩個(gè)級(jí)聯(lián)γ射線，同時(shí)激發(fā)PMT1上的閃爍體和PMT2上的切倫科夫輻射體(即切倫科喑室喑室6CoPMT1停止信號(hào)PMT2將PMT1通道的信號(hào)送入時(shí)-幅變換器起始道，PMT2通道的信號(hào)送入時(shí)-幅變換器停止道，測(cè)δ將裝置的響應(yīng)分布曲線與11.1.3.3測(cè)出的譜解反卷積分，即可得到扣除裝置的響應(yīng)時(shí)間之后的閃爍體光子發(fā)射曲線，按此曲線求出閃爍體的閃爍衰減時(shí)間ts。XX射線控制器計(jì)算機(jī)及軟件閃爍體信號(hào)處理電路X射線源圖12余輝測(cè)量裝置方框圖圖13。GB/T13181—202411.2.5數(shù)據(jù)處理待測(cè)閃爍體在X射線關(guān)斷后t時(shí)間點(diǎn)的余輝量值按公式(13)計(jì)算： (13)式中：A,(t)t時(shí)間點(diǎn)的余輝值，用百分?jǐn)?shù)(%)表示；t——X射線源關(guān)斷后的時(shí)間點(diǎn)，單位為毫秒(ms);I——X射線源關(guān)斷后t時(shí)間點(diǎn)光敏器件信號(hào)輸出值，單位為相對(duì)單位；Iof——X射線關(guān)閉狀態(tài)下光敏器件的信號(hào)輸出值，單位為相對(duì)單位；IonX射線源開(kāi)啟時(shí)光敏器件的信號(hào)輸出值，單位為相對(duì)單位。在給出閃爍體在X射線關(guān)斷后t時(shí)間點(diǎn)的余輝量值時(shí)，應(yīng)標(biāo)明所用X射線源的管電壓、管電流的參數(shù)設(shè)置。XX射線打開(kāi)時(shí)，閃爍體被激發(fā)lenIb-5000r(X射線關(guān)斷后的7時(shí)刻)X射線關(guān)閉后X射線圖13余輝測(cè)試過(guò)程光輸出變化曲線示意圖11.3符合分辨時(shí)間11.3.1測(cè)量原理兩個(gè)待測(cè)閃爍體分別與光敏器件耦合，產(chǎn)生級(jí)聯(lián)γ射線的正電子湮滅源置于兩個(gè)閃爍體之間；級(jí)聯(lián)γ射線同時(shí)激發(fā)兩個(gè)閃爍體，使光敏器件輸出電脈沖信號(hào)；測(cè)量?jī)陕贩厦}沖信號(hào)的時(shí)間間隔的分布曲線，曲線的半高寬即為兩路脈沖信號(hào)的符合分辨時(shí)間。從中扣除測(cè)量裝置本身的符合分辨時(shí)間，即為兩個(gè)待測(cè)閃爍體的符合分辨時(shí)間。GB/T13181—202411.3.2.1符合分辨時(shí)間測(cè)量裝置方框圖見(jiàn)圖14,可選用分立的核電子學(xué)設(shè)備組成，也可使用集成的實(shí)現(xiàn)同樣功能的電路；恒比定時(shí)也可用其他高定時(shí)精度的方法代替。同樣，也可使用其他能實(shí)現(xiàn)兩路信號(hào)時(shí)間間隔分布測(cè)量的裝置。后作為時(shí)-幅變換器的停止信號(hào)。時(shí)-幅變換器的輸出信號(hào)幅度正比于起始信號(hào)和停止信號(hào)之間的時(shí)間間隔，此輸出信號(hào)進(jìn)入多道脈沖幅度分析器選道存貯。經(jīng)多次激發(fā)測(cè)量后，可得到兩路信號(hào)時(shí)間間隔的分布曲線。11.3.2.4測(cè)量裝置需進(jìn)行時(shí)標(biāo)標(biāo)定。方法是將其中一路的定時(shí)輸出信號(hào)分為兩路，分別接到時(shí)-幅變換器的起始輸入端和停止輸入端，將一組已知的精密延遲時(shí)間電纜依次插接到停止信號(hào)端前邊，以改變起始信號(hào)與停止信號(hào)的時(shí)間間隔，在多道脈沖幅度分析器上得到相應(yīng)的一組道址，用最小二乘法進(jìn)行數(shù)據(jù)處理得到道數(shù)與時(shí)間的標(biāo)定系數(shù)。11.3.2.5測(cè)量裝置應(yīng)具有好的分辨時(shí)間(小于所測(cè)閃爍體的符合分辨時(shí)間)。光敏器件宜選用具有快時(shí)間特性的SiPM/MPPC或渡越時(shí)間分散小的PMT,其匹配電路應(yīng)使輸出信號(hào)具有較快的時(shí)間特性；選用特性阻抗為50Ω的高頻電纜接頭和延時(shí)電纜，輸出端要達(dá)到良好的匹配；采用短連線，以使分布參量盡量小。11.3.2.6當(dāng)所測(cè)閃爍體的符合分辨時(shí)間與測(cè)量裝置的分辨時(shí)間可比擬時(shí)，應(yīng)在測(cè)量結(jié)果中扣除測(cè)量裝置分辨時(shí)間的影響。電源電源延時(shí)恒比定時(shí)停止時(shí)間幅度開(kāi)始電源圖14符合分辨時(shí)間測(cè)量裝置方框圖11.3.3.1按圖14連接測(cè)量裝置。11.3.3.3設(shè)置合適的延時(shí)時(shí)間，使起始信號(hào)和停止信號(hào)的時(shí)間間隔大于時(shí)-幅變換器要求的最小時(shí)間GB/T13181—2024間隔。11.3.3.4用多道脈沖幅度分析器，測(cè)量?jī)陕访}沖信號(hào)的時(shí)間間隔的分布曲線，峰區(qū)半高寬內(nèi)的總計(jì)數(shù)應(yīng)不少于50000。11.3.4數(shù)據(jù)處理11.3.4.1根據(jù)多道脈沖幅度分析器采集的分布曲線，按道數(shù)與時(shí)間的標(biāo)定系數(shù)，計(jì)算出曲線半高寬所代表的時(shí)間，即兩路信號(hào)的符合分辨時(shí)間Tm。11.3.4.2對(duì)兩路信號(hào)的符合分辨時(shí)間Tm,從中扣除測(cè)量裝置的符合分辨時(shí)間T。,即可得到兩個(gè)待測(cè)閃爍體的符合分辨時(shí)間T。,按公式(14)計(jì)算。T?=√T2一T?………(14)式中：T?——閃爍體的符合分辨時(shí)間，單位為皮秒(ps);Tm——兩路信號(hào)的符合分辨時(shí)間，單位為皮秒(ps);Te——測(cè)量裝置的符合分辨時(shí)間，單位為皮秒(ps)。11.3.4.3測(cè)量裝置的符合分辨時(shí)間T。的測(cè)量方法是：去掉待測(cè)閃爍體，使用δ光源同時(shí)照射測(cè)量裝置的兩路光敏器件。此時(shí)，兩路輸出脈沖信號(hào)之間的時(shí)間間隔的分布曲線，其半高寬所代表的時(shí)間即為測(cè)量裝置本身的符合分辨時(shí)間Te?？梢杂肅oγ源激發(fā)有機(jī)玻璃切倫科夫輻射體作為δ光源。將°Co源置于兩個(gè)光敏器件之間，利用Co源發(fā)出的兩個(gè)級(jí)聯(lián)γ射線，同時(shí)激發(fā)兩個(gè)光敏器件上耦合的切倫科夫輻射體。兩路光敏器件輸出信號(hào)分別送入時(shí)-幅變換器的起始輸入端和停止輸入端，用多道脈沖幅度分析器采集時(shí)-幅變換器的輸出信號(hào)，得兩路信號(hào)的時(shí)間間隔的分布曲線，曲線的半高寬即為Te。12輻照硬度12.1測(cè)量原理通過(guò)測(cè)量、比較閃爍體經(jīng)受一定劑量輻照前后的相對(duì)光輸出變化來(lái)評(píng)價(jià)輻照硬度。12.2測(cè)量裝置12.2.1待測(cè)閃爍體樣品厚度應(yīng)不大于25mm,不包裹反射材料、也不進(jìn)行封裝。12.2.2閃爍體受輻照前后的相對(duì)光輸出測(cè)量裝置見(jiàn)5.1.2或5.2.2。12.2.3輻照裝置根據(jù)待測(cè)閃爍體材料質(zhì)量吸收系數(shù)選用，例如X射線源、電子加速器或137Cs、°Co輻射源等；應(yīng)確保待測(cè)閃爍體樣品的有效體積都受到充分的輻照。12.2.4輻照劑量率和累積吸收劑量的測(cè)量可使用輻射劑量計(jì)，例如丙氨酸劑量計(jì)、重鉻酸銀劑量計(jì)或其他輻射劑量測(cè)量裝置。12.3測(cè)量步驟12.3.1按照5.1或5.2的方法對(duì)待測(cè)閃爍體樣品進(jìn)行相對(duì)光輸出S的測(cè)量。12.3.2將待測(cè)閃爍體樣品置于輻照裝置中接受一定累積劑量(宜為100Gy)的輻照。12.3.3經(jīng)過(guò)輻照的閃爍體樣品，在室溫環(huán)境中靜置48h。12.3.4按照5.1或5.2的方法測(cè)量閃爍體樣品受輻照后的相對(duì)光輸出S。12.4數(shù)據(jù)處理待測(cè)閃爍體樣品的輻照硬度Rh由公式(15)計(jì)算得出：式中：RH——輻照硬度，以百分?jǐn)?shù)(%)表示；S——待測(cè)閃爍體樣品受輻照前相對(duì)光輸出，單位為相對(duì)單位；S,———待測(cè)閃爍體樣品受輻照后相對(duì)光輸出，單位為相對(duì)單位。給出輻照硬度測(cè)量結(jié)果時(shí)應(yīng)標(biāo)明輻照源的類型和累積劑量，例如：經(jīng)100Gy、Coγ射線輻照，輻照硬度為85%。13自身放射性水平13.1測(cè)量原理待測(cè)閃爍體樣品和低本底PMT組成閃爍探測(cè)器，放置在鉛室中，在無(wú)輻射源的條件下采集能譜，計(jì)算閃爍體單位體積自身放射性水平。13.2測(cè)量裝置13.2.1自身放射性水平測(cè)量裝置方框圖見(jiàn)圖15。閃爍體接能譜測(cè)量系統(tǒng)圖15自身放射性水平測(cè)量裝置方框圖13.2.2鉛室的鉛層厚度應(yīng)在10cm以上，且內(nèi)側(cè)2.5cm厚宜使用210Pb含量低于20Bq/kg的低本底鉛。注：在不影響對(duì)待測(cè)閃爍體樣品測(cè)量結(jié)果判斷的前提下，能放寬對(duì)鉛室的要求；或根據(jù)測(cè)量精度要求的高低，對(duì)環(huán)境和鉛室的影響進(jìn)行扣除。13.2.3應(yīng)選用石英窗的低本底PMT。13.2.4裝置的本底要求：基于目前很難精確測(cè)定裝置的本底，按當(dāng)前條件，宜采用φ75mm×75mm低本底NaI(Tl)進(jìn)行測(cè)量，裝置的本底總計(jì)數(shù)率應(yīng)在5s-1以下。放射源GB/T13181—2024放射源13.3測(cè)量步驟13.3.1將待測(cè)閃爍體樣品與PMT耦合，放入鉛室中，進(jìn)行避光。13.3.2測(cè)量裝置通電，進(jìn)行能譜采集。采集時(shí)間t宜選擇10min或其整數(shù)倍。從能譜上讀取特定能量范圍的總計(jì)數(shù)，記為C。13.4數(shù)據(jù)處理自身放射性計(jì)數(shù)率Br按公式(16)計(jì)算：式中：………Be——單位體積閃爍體的自身放射性水平，單位為個(gè)每秒立方厘米(個(gè)/s·cm3);C——用待測(cè)閃爍體時(shí)，t時(shí)間內(nèi)測(cè)得的特定能量范圍的總計(jì)數(shù)，單位為個(gè)；t——采集時(shí)間，單位為秒(s);V?！W爍體的凈體積，單位為立方厘米(cm3)。給出閃爍體自身放射性水平的測(cè)試結(jié)果時(shí)，應(yīng)注明其對(duì)應(yīng)的能量范圍。不同的能量段按不同的自身放射性水平分別標(biāo)出。14β-Y比和n-Y比14.1.1測(cè)量原理用0Sr-90Yβ源和6Coγ源分別照射閃爍體，將兩種情況下閃爍體的探測(cè)器效率進(jìn)行對(duì)比。14.1.2測(cè)量裝置β-γ比測(cè)量裝置方框圖見(jiàn)圖16。器閃爍體放大器PMT圖16β-γ(n-Y)比測(cè)量裝置方框圖14.1.3測(cè)量步驟14.1.3.1將待測(cè)閃爍體與PMT耦合。14.1.3.2放置輻射源，使輻射源盡量置于閃爍體的中軸線上，輻射源不必緊貼閃爍體表面。14.1.3.3采用定標(biāo)器，測(cè)量特定甄別閾值以上能區(qū)射線在閃爍體中產(chǎn)生的閃爍脈沖數(shù)。用90Sr-90Yβ源時(shí)閃爍脈沖的計(jì)數(shù)率記為Cp;用?"Coγ源時(shí)閃爍脈沖的計(jì)數(shù)率記為CG。14.1.4數(shù)據(jù)處理14.1.4.1單位時(shí)間內(nèi)輻射源入射到閃爍體中的粒子數(shù)N,,按公式(17)計(jì)算。0Sr-90Yβ源時(shí)入射粒子數(shù)記為NB,6Co的γ源時(shí)入射光子數(shù)記為NrG。…………(17)N,——單位時(shí)間內(nèi)輻射源入射到閃爍體的粒子數(shù)，單位為個(gè)每秒(個(gè)/s);Ω-—輻射源對(duì)待測(cè)閃爍體所張的立體角，單位為球面度(sr)。 (18)式中：Rp,y——待測(cè)閃爍體的β-γ比；CB——β源時(shí)閃爍脈沖的計(jì)數(shù)率，單位為個(gè)每秒(個(gè)/s);CG——γ源時(shí)閃爍脈沖的計(jì)數(shù)率，單位為個(gè)每秒(個(gè)/s);NB——β源時(shí)單位時(shí)間入射粒子數(shù)，單位為個(gè)每秒(個(gè)/s);Nc——γ源時(shí)單位時(shí)間入射光子數(shù)，單位為個(gè)每秒(個(gè)/s)。14.1.5其他要求所用源不同，β-Y比的測(cè)量值會(huì)有不同，如采用其他源測(cè)試，應(yīng)注明所用輻射源的類型。給出β-γ比時(shí)應(yīng)給出待測(cè)閃爍體對(duì)β射線的探測(cè)器效率。14.2.1測(cè)量原理用所測(cè)能量的中子和50Coγ源照射閃爍體，將兩種情況下閃爍體的探測(cè)器效率進(jìn)行對(duì)比。14.2.2測(cè)量裝置測(cè)量裝置方框圖見(jiàn)圖16。中子源采用同位素中子源，其能量按使用需求確定。14.2.3測(cè)量步驟14.2.3.1將待測(cè)閃爍體與PMT耦合。14.2.3.2放置輻射源，使輻射源盡量置于閃爍體的中軸線上，輻射源不必緊貼閃爍體表面。14.2.3.3按照14.1.3.3的方法測(cè)量輻射源在閃爍體中產(chǎn)生的閃爍脈沖數(shù)。用中子源時(shí)中子產(chǎn)生的閃爍脈沖的計(jì)數(shù)率記為CN;用Coγ源時(shí)閃爍脈沖的計(jì)數(shù)率記為CG。14.2.4數(shù)據(jù)處理按公式(17)計(jì)算單位時(shí)間內(nèi)輻射源入射到閃爍體中的粒子數(shù)N,中子源時(shí)入射中子數(shù)記為的γ源時(shí)入射光子數(shù)記為NG。待測(cè)閃爍體的n-γ比Rn.y按公式(19)計(jì)算：GB/T13181—2024式中：CN———中子源時(shí)中子產(chǎn)生的閃爍脈沖的計(jì)數(shù)率，單位為個(gè)每秒(個(gè)/s);CG——γ源時(shí)閃爍脈沖的計(jì)數(shù)率，單位為個(gè)每秒(個(gè)/s);NrN——中子源時(shí)單位時(shí)間入射中子數(shù)，單位為個(gè)每秒(個(gè)/s);NG———γ源時(shí)單位時(shí)間入射光子數(shù)，單位為所用源不同，n-Y比的測(cè)量值會(huì)有不同，給出測(cè)試結(jié)果的時(shí)候，應(yīng)注明所用中子源的類型和能量。給出n-γ比時(shí)應(yīng)給出待測(cè)閃爍體對(duì)中子的探測(cè)器效率?；谀壳熬_獲得N比較困難，該方法通常用于不同閃爍體之間、或閃爍體與其他探測(cè)器之間對(duì)該項(xiàng)性能的相對(duì)比較。15溫度效應(yīng)15.1測(cè)量原理保持測(cè)量裝置的溫度恒定，改變閃爍體的溫度，保持其他條件不變的情況下測(cè)出相應(yīng)的閃爍體性能隨溫度的變化。15.2測(cè)量裝置15.2.1閃爍體某一性能的溫度效應(yīng)測(cè)量應(yīng)有一套用于改變閃爍體溫度的溫度裝置。宜采用圖17所示測(cè)量溫度效應(yīng)的裝置，其中的“測(cè)量?jī)x器”根據(jù)所測(cè)性能及所用方法采用相應(yīng)的測(cè)量?jī)x器。光導(dǎo)宜采GB/T13181—2024溫度控制系統(tǒng)光導(dǎo)PMT匹配級(jí)高低壓電源放射源冷卻水圖17測(cè)量溫度效應(yīng)的裝置方框?qū)嵗龍D15.2.2溫度裝置宜滿足以下條件：b)能使測(cè)量樣品的溫度在一40℃~+200℃范圍內(nèi)變化；d)待測(cè)閃爍體的溫度在測(cè)量溫度范圍內(nèi)變化時(shí)，PMT的靈敏度變化應(yīng)不超過(guò)±2%。為此，可e)整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)的不穩(wěn)定性在16h內(nèi)不超過(guò)±2%。15.3.1測(cè)量方法與常溫測(cè)量所不同的是每改變一次閃爍體的溫度要測(cè)量一次待測(cè)參數(shù)。每次改變溫15.3.2測(cè)量閃爍體某項(xiàng)性能的溫度效應(yīng)，采用的是脈沖法時(shí)，所用的PMT輸出回路的時(shí)間常數(shù)(RC)15.3.3在所測(cè)溫度范圍內(nèi)測(cè)量的曲線不應(yīng)少于10個(gè)點(diǎn)，在曲線的曲率變化較大處應(yīng)適當(dāng)增加測(cè)GB/T13181—202416.1.2.1閃爍體陣列的不均勻性測(cè)量裝置方框圖見(jiàn)圖18。類、厚度相匹配。輻射源到閃爍體的距離要大于閃爍體對(duì)角線的5倍，要求閃爍體所受照射的均勻性對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響可忽略。像器件(CMOS相機(jī)、CCD相機(jī)等)。所選光敏器件的通道間均勻性應(yīng)使其對(duì)測(cè)量結(jié)果造成的影響可忽略。屏敝箱輻射源陣列型閃爍體圖18閃爍體陣列的不均勻性測(cè)量裝置方框圖16.1.3.2準(zhǔn)備好輻射源至工作狀態(tài)。16.1.3.4啟動(dòng)輻射源，采集閃爍體陣列所有單元輸出的光信號(hào)(宜用電流或計(jì)數(shù)率表示),記作S?,S?,S?,…,S,,n為閃爍體陣列中包含的所有單元的個(gè)數(shù)。閃爍體陣列的不均勻性N,按公式(20)計(jì)算：N——閃爍體陣列的不均勻性，以百分?jǐn)?shù)(%)表示；………………Smax——為S?~S,中的最大值，單位為相對(duì)單位；Smin——為S?~S,中的最小值，單位為相對(duì)單位；Savg——為S?~S,的平均值，單位為相對(duì)單位。16.2閃爍體陣列的光串?dāng)_16.2.1測(cè)量原理閃爍體陣列的其中一個(gè)單元受照射后產(chǎn)生閃爍光，測(cè)量該單元相鄰的各單元輸出的光信號(hào)(宜用電流或計(jì)數(shù)率表示),并與該受照射單元輸出的光信號(hào)進(jìn)行對(duì)比，得到該單元的光串?dāng)_；取陣列的3個(gè)或更多個(gè)單元的光串?dāng)_之中的最大者，作為閃爍體陣列的光串?dāng)_。16.2.2測(cè)量裝置16.2.2.1閃爍體陣列的光串?dāng)_測(cè)量裝置方框圖見(jiàn)圖19。16.2.2.2鉛準(zhǔn)直器：厚度t?根據(jù)輻射源的能量確定，應(yīng)能阻斷輻射源99.5%以上的輻射；準(zhǔn)直孔的直徑r小于待測(cè)閃爍體陣列的單元寬度的1/3。16.2.2.3光敏器件：應(yīng)使用與陣列閃爍體的單元尺寸相匹配的陣列型光敏器件。光敏器件的通道間均勻性應(yīng)使其對(duì)測(cè)量結(jié)果造成的影響可忽略。圖19閃爍體陣列的光串?dāng)_測(cè)量裝置方框圖16.2.3測(cè)量步驟16.2.3.1將閃爍體陣列按照?qǐng)D19所示與光敏器件耦合。閃爍體陣列的各個(gè)單元(例如A、B、C、D和E)分別與光敏器件的各個(gè)通道(例如a、b、c、d和e)對(duì)準(zhǔn)。16.2.3.2將鉛準(zhǔn)直器按圖19所示放置，使準(zhǔn)直孔垂直于閃爍體平面、對(duì)準(zhǔn)被照射閃爍體單元的中心。16.2.3.3準(zhǔn)備好輻射源至待工作狀態(tài)。16.2.3.4關(guān)閉屏蔽箱，蔽光。16.2.3.5在待測(cè)閃爍體陣列上任意選擇非陣列邊緣的單元進(jìn)行照射，即所選的單元，對(duì)一維閃爍體陣列其應(yīng)有2個(gè)相鄰單元、對(duì)二維閃爍體陣列應(yīng)有4個(gè)相鄰單元。16.2.3.6啟動(dòng)輻射源，測(cè)量被照射單元輸出的光信號(hào)S?,以及各相鄰單元輸出的光信號(hào)S。16.2.3.7重復(fù)16.2.3.5和16.2.3.6,測(cè)量3個(gè)或更多個(gè)被照射單元。16.2.4數(shù)據(jù)處理16.2.4.1閃爍體陣列的某個(gè)單元的光串?dāng)_由式(21)計(jì)算得出：……………c——閃爍體陣列的某個(gè)被照射單元的光串?dāng)_，以百分?jǐn)?shù)(%)表示；被照射單元各相鄰單元輸出的光信號(hào)的最大值，單位為相對(duì)單位；S?！徽丈鋯卧敵龅墓庑盘?hào)，單位為相對(duì)單位。16.2.4.2取3個(gè)或更多個(gè)單元的光串?dāng)_中的最大者，作為閃爍體陣列的光串?dāng)_c1。(資料性)放射性同位素源主要特征放射性同位素源主要特征見(jiàn)表A.1。表A.1放射性同位素源主要特性輻射類別核素半衰期能量康普頓分布邊緣β137Cs內(nèi)轉(zhuǎn)換電子源非單能α中子源241Am-Be中子源GB/T13181—2024B.1閃爍體標(biāo)準(zhǔn)樣品(不含封裝容器)的直徑見(jiàn)表B.1。B.2閃爍體標(biāo)準(zhǔn)樣品(不含封裝容器)的高度見(jiàn)表B.2。B.3閃爍體標(biāo)準(zhǔn)樣品(不含封裝容器)直徑直徑直徑直徑毫米(mm)英寸(in)毫米(mm)英寸(in)毫米(mm)英寸(in)毫米(mm)英寸(in)4.000—400.0—表B.2閃爍體標(biāo)準(zhǔn)樣品(不含封裝容器)的高度高度高度高度高度毫米(mm)英寸(in)毫米(mm)英寸(in)毫米(mm)英寸(in)毫米(mm)英寸(in)——400.04.000406.4分級(jí)公差I(lǐng)級(jí)士0.3mm(±0.012in)Ⅲ級(jí)士1.0mm(±0.039in)注：尺寸大于2mm,公差分為三級(jí)；尺寸小于或等于2mm,公差按I級(jí)。GB/T13181—2024C.1.1用碘化鈉(鉈)閃爍體的光輸出標(biāo)樣，以γ射線激發(fā)，來(lái)測(cè)定測(cè)量系統(tǒng)轉(zhuǎn)換特性的非線性(及原點(diǎn))。C.1.2測(cè)量閃爍體吸收γ射線產(chǎn)生的脈沖幅度譜，使用不少于5個(gè)單能γ射線，γ射線的能量應(yīng)在300keV～1500keV之間盡可能均勻分布。對(duì)每一個(gè)能量值，測(cè)定全吸收峰峰位。C.1.3若系統(tǒng)工作在γ射線能量低于300keV的能區(qū)或待測(cè)閃爍體的光輸出低于碘化鈉(鉈)閃爍體的50%,則系統(tǒng)非線性(及原點(diǎn))的確定方法應(yīng)加以改變，即應(yīng)在碘化鈉(鉈)閃爍體標(biāo)樣與PMT入射窗a)對(duì)低于300keV的γ輻射源情況，所選吸收體的衰減效應(yīng)，應(yīng)使標(biāo)樣對(duì)137Cs的全吸收脈沖幅度，與標(biāo)樣對(duì)低能輻射源不加吸收體的脈沖幅度相差不超過(guò)后者的20%;對(duì)137Cs不加吸收體時(shí)的脈沖幅度相差不超過(guò)后者的20%;c)吸收體選定后，仍按C.1.2的要求測(cè)譜。C.1.4測(cè)量非線性(及原點(diǎn))時(shí)，系統(tǒng)的總增益應(yīng)與測(cè)量待測(cè)閃爍體時(shí)一致，并保持不變。C.1.5非線性(及原點(diǎn))的測(cè)量應(yīng)定期進(jìn)行，更換PMT或系統(tǒng)維修之后，應(yīng)重新測(cè)定。C.1.6系統(tǒng)的非線性應(yīng)不大于3%。C.2測(cè)量系統(tǒng)C.2.1測(cè)量閃爍體性能參數(shù)的系統(tǒng)方框圖同圖1。C.2.2所用γ輻射源見(jiàn)表A.1。C.2.3經(jīng)計(jì)量檢定的光輸出標(biāo)樣。C.3測(cè)量步驟C.3.1將標(biāo)樣與PMT耦合。C.3.2標(biāo)樣與PMT蔽光，然后給PMT加高壓。C.3.3放置γ輻射源。允許將輻射源放置于光屏蔽外殼內(nèi)，此時(shí)，C.3.2與C.3.3逆序進(jìn)行。C.3.5對(duì)其他輻射源重復(fù)C.3.3及C.3.4的步驟。對(duì)應(yīng)每個(gè)單能γ射線的能量值E;(i=1,2,…,n;n≥5),得平均值V;。允許同時(shí)用所有的輻射源的γ射線激發(fā)閃爍體，累積脈沖幅度譜。C.4數(shù)據(jù)處理C.4.1測(cè)量裝置的輸出脈沖幅度Vou與輸入信號(hào)Vm的相互關(guān)系(即裝置的轉(zhuǎn)換特性)如公式(C.1)所示：Vout=kaVin十V?…………(C.1)式中：Vout——測(cè)量裝置的輸出脈沖幅度；GB/T13181—2024ka——測(cè)量裝置的轉(zhuǎn)換系數(shù)；Vin——測(cè)量裝置的輸入信號(hào)；V?-——測(cè)量裝置的轉(zhuǎn)換特性原點(diǎn)。如果閃爍體的轉(zhuǎn)換特性是線性的，則帶有閃爍體的測(cè)量裝置(即測(cè)量系統(tǒng))的轉(zhuǎn)換特性也是線性Vout=aE+Vod…………(C.2)式中：Vout——測(cè)量系統(tǒng)的輸出脈沖幅度，單位為道；a———測(cè)量系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換系數(shù)，單位為道每千電子伏(道/keV);E——電離粒子在閃爍體中損失的能量，單位為千電子伏(keV);Vod——測(cè)量系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換特性原點(diǎn)，單位為道。同時(shí)，測(cè)量系統(tǒng)也符合公式(C.3)和公式(C.4):Vod=V?+Va=V?+ae…………(C.3)Vo=Vodae