第4章带电粒子测量方法祥解.ppt

4.2.3 测氡仪的标定 无论是测量土壤氡或水中氡或空气中氡，很少用到绝对测量，绝大多数都是相对测量。 要使仪器读数值变为氡浓度值，需要确定测量仪的每个读数值相当于氡的浓度值。因此需要在测量条件一致的情况下，对仪器进行标定。 如果两者（仪器读数值与氡浓度值）是线性关系，可以确定出一个换算系数。 标定的作用： 氡气测量系统或称测氡探测器（含瞬时测量和累积测量）的标定： 标定的步骤： ①将一已知浓度的氡气引入装探测器的容器内（如闪烁室、电离室、径迹探杯、活性炭吸附器等）； ②然后，按照一定规则进行测量，求出测量系统的读数与氡浓度之间的关系，即标定系数，或称换算系数（刻度系数、校正系数）等。 已知浓度的氡气(Rn)，可以由液体镭源、固体镭源或氡室给出。 测氡仪的标定方法：循环法、真空法、自由扩散法。 标定的方法： 循环法一般用于野外工作标定常规氡测量仪器； 真空法大都用于室内氡测量仪器和测水中氡仪器的标定； 自由扩散法一般用于α径迹蚀刻测量用探测器、α卡探测器及α硅探测器等累积法测氡仪的标定。 探测器标定时取得的标定系数是相应于一定条件下的标定系数，标定的条件改变，得到的标定系数也会有变化。 这部分内容详见教材P137 本 章 结 束谢 谢！ 思考题： 1、对气体电离探测器，说明电离室的工作原理、并分别说明离子脉冲电离室、电子脉冲电离室、屏栅电离室能够用于测量入射粒子的哪些物理量（如粒子注量率、能注量率）及其原因，它们各有哪些缺点存在？ 2、说明正比计数器的工作原理，它可用于测量入射粒子的哪些物理量（如粒子注量率、能注量率）及其原因？ 3、说明G-M计数器的工作原理，它可用于测量入射粒子的哪些物理量（如粒子注量率、能注量率）及其原因？ 4、说明闪烁探测器的工作原理，它可用于测量入射粒子的哪些物理量（如粒子注量率、能注量率）及其原因？ 5、说明半导体探测器的工作原理，它可用于测量入射粒子的哪些物理量（如粒子注量率、能注量率），与气体探测器和闪烁探测器相比，它的主要优缺点有哪些？ 8、请简述采用α径迹测量土壤氡的操作程序。 9、简述采用210Po法测量土壤氡浓度的操作程序。 10、测氡仪有哪三种常用的标定方法，简述各种标定方法的适用条件。 6、请简述采用FD-3017型测氡仪进行野外土壤氡气测量的工作程序。 7、请简述气球法测空气中氡浓度的原理。 1、对气体电离探测器，说明电离室的工作原理、并分别说明离子脉冲电离室、电子脉冲电离室、屏栅电离室能够用于测量入射粒子的哪些物理量（如粒子注量率、能注量率）及其原因，它们各有哪些缺点存在？ 气体探测器利用收集射线在气体中产生的电离电荷来探测入射粒子。电离室工作在气体电离放电伏安曲线的饱和区。入射粒子在灵敏体积内引起工作气体分子的电离，产生电子和正离子(离子对) 。在电场作用下，分别朝着正、负电极漂移，因而电极上的感生电荷随之而变。当高压电极保持固定电位时，则收集极的电位将随着电子和正离子的漂移而变化。当离子对全部到达电极，此时的电压脉冲值为 。可见，电压脉冲的个数能够反映入射粒子的个数；电压脉冲的幅度V饱和能够反映入射粒子的能量E。 离子脉冲电离室的工作条件为时间常数RC收集正离子所需的时间T+，当tT+时，脉冲是上升阶段，当t=T+时，脉冲达到最大值，随后，按时间常数为RC的指数规律下降。因此，离子脉冲电离室可用来测量带电粒子的能量，特别是重带电粒子（如α粒子）。即可测量入射粒子的能注量率和粒子注量率。缺点：脉冲延续时间太长（~ms），当计数率大于102cps时，脉冲可能发生重叠。 因而，脉冲宽度为RC的量级（10-4~10-5s），最大幅度决定于 ，但 与离子对产生的地点有关。所以，电子脉冲电离室的缺点是不能用于分析带电粒子的能量(不能测量能注量率)，可用于测入射粒子的粒子注量率，并可获得更高的计数率。 屏栅电离室克服了电子脉冲电离室的脉冲幅度与电离产生地点有关的缺点，使脉冲高度正比于原始电离电荷，而不再与产生位置有关。因此可用于测入射粒子的粒子注量率和能注量率。 电子脉冲电离室的工作条件为T-（收集电子所需时间）RCT+（收集正离子所需时间），在t=T-时间内，电子电流脉冲Ic(t)在C上充电至 ，而在tT-以后就以时间常数RC放电。可认为电子已被收集而正离子几乎还没动。 正比计数器是一种充气型辐射探测器，工作在气