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辐射探测学 复习要点 第一章 辐射与物质的相互作用（含中子探测一章） 1. 什么是射线？ 由各种放射性核素发射出的、具有特定能量的粒子或光子束流。 2. 射线与物质作用的分类有哪些？ 重带电粒子、快电子、电磁辐射（ γ射线与 X 射线）、中子与物质的相互作用 3. 电离损失、辐射损失、能量损失率、能量歧离、射程与射程歧离、阻止 时间、反散射、正电子湮没、光子与物质的三种作用 电离损失：对重带电粒子，辐射能量损失率相比小的多，因此重带电粒子的能量损失率 就约等于其电离能量损失率。 辐射损失：快电子除电离损失外，辐射损失不可忽略；辐射损失率与带电粒子静止质量 m 的平方成反比。所以仅对电子才重点考虑 辐射能量损失率：单位路径上，由于轫致辐射而损失的能量。 能量损失率：指单位路径上引起的能量损失，又称为比能损失或阻止本领。按能量损失作 用的不同，能量损失率可分为 “电离能量损失率”和 “辐射能量损失率” 能量歧离(Energy Straggling) ：单能粒子穿过一定厚度的物质后，将不再是单能的（对一组 粒子而言），而发生了能量的离散。 电子的射程比路程小得多。 射程：带电粒子在物质中不断的损失能量，待能量耗尽就停留在物质中，它沿初始运动方 向所行径的最大距离称作射程，R 。实际轨迹叫做路 程 P 。 射程歧离(Range Straggling) ：由于带电粒子与物质相互作用是一个 随机过程 ，因而与 能量歧离一样，单能粒子的射程也是 涨落的 ，这叫做 能量歧离。 能量的损失过程是随机的。 阻止时间：将带电粒子阻止在吸收体内所需要的时间可 射程与平均速度 来估算。与射程成正比，与平均速度成反比。 反散射：由于电子质量小，散射的角度可以很大，多次散射，最后偏离原来的运动方向， 电子沿其入射方向发生大角度偏转，称为反散射。 正电子湮没放出光子的过程称为湮没辐射 光子与物质的三种作用：光电效应（吸收）、康普顿效应（散射）、电子对效应 （产生） 电离损失、辐射损失：P138 4. 中子与物质的相互作用，中子探测的特点、基本方法和基本原理 中子本身不带电，主要是与原子核发生作用，与射线一样，在物质中也不能直 接引起电离，主要靠和原子核反应中产生的次级电离粒子而使物质电离。 390 5. Bethe 公式应用 对各种带电粒子是有效的，条件是这些粒子的速度保持大于物质原子中电子的 轨道运动速度。 重离子治癌，质子刀，“大部分的能量沉积在病灶” Bethe 公式是描写电离能量损失率 Sion 与带电粒子速度 v 、电荷 Z 等关系的经 典公式。 6. 辐射损失率公式应用 2  dE  z E 2 S    NZ rad   2  dx rad m 探测学中所涉及快电子的能量 E 一般不超过几个 MeV ，所以，辐射能量损 失只有在高原子序数(大 Z) 的吸收材料中才是重要的。 7. 自由电子不能发生光电效应 光电效应： 射线(光子)与物质原子中束缚电子作用，把全部能量转移给某个束 缚电子，使之发射出去(称为光电子photoelectron ) ，而光子本身消失的过程，称 为光电效应。 第二章 辐射探测中的统计学 1. ？计数统计学的意义 2. 随机试验、随机事件、随机变量、概率、数学期望、方差、相对均方偏 差、准确度、精确度、系统误差、偶然误差 随机试验：一定条件下的每次观测。 随机事件：随机试验的各种结果。 随机变量：代表随机事件的数量 ξ 。 概率：描述在某种随机试验中的各个随机事件出现的可能性 数学期望：E(ξ)或 E(X) ，简称为期望，又称为平均值、均值。描述的是随机变 量的平均值 方差： D(ξ)或 D(X) ，