2025年大学《核物理》专业题库—— 核物理实验中的探测技术.docxVIP

2025年大学《核物理》专业题库——核物理实验中的探测技术

考试时间：______分钟总分：______分姓名：______

一、选择题

1.在盖革-弥勒计数器的工作电压达到坪区时，其主要探测辐射的方式是：

A.光电效应

B.康普顿散射

C.电离效应

D.放电过程中的气体放大

2.下列哪种探测器最适合用于探测能量分辨率要求极高的γ射线能谱测量？

A.闪烁体探测器

B.气体正比计数器

C.半导体探测器(如Ge)

D.GM计数器

3.闪烁体探测器将光子能量转化为电信号的主要过程发生在：

A.辐射与闪烁体相互作用产生载流子

B.闪烁体产生的光子被光电倍增管收集

C.光电子在光电倍增管倍增级之间的倍增

D.电信号被前置放大器放大

4.半导体探测器的主要优点之一是：

A.价格便宜，易于制造

B.对中子探测效率高

C.能量分辨率和时间分辨率都非常高

D.可在强辐射环境下长期工作无需冷却

5.当辐射粒子穿过探测器时，如果其能量低于探测器的阈能，则探测器不会产生信号。这个特性指的是：

A.探测效率

B.本底计数率

C.阈能(或截止能量)

D.线性响应

6.下列哪种探测器通常需要工作在低温环境下以获得最佳性能？

A.闪烁体探测器

B.Si(Li)半导体探测器

C.GM计数器

D.流气式比例计数器

7.在核辐射测量中，探测器输出的脉冲信号幅度与入射粒子在探测器中损失的能量大致成正比，这个特性称为：

A.坪区

B.线性响应

C.能量分辨率

D.响应时间

8.用于探测中子的一种常见方法是利用中子与探测器材料发生核反应，产生可探测的次级粒子（如γ射线或带电粒子）。这种方法的探测器通常被称为：

A.直接中子探测器

B.间接中子探测器

C.反冲核探测器

D.电离室

9.光电倍增管在闪烁体探测器系统中扮演的关键角色是：

A.产生初始电离

B.将闪烁体产生的光子转化为电子

C.增益电子信号，使其足够强以便测量

D.对探测器进行冷却

10.下列哪项不是评价辐射成像探测器性能的重要指标？

A.空间分辨率

B.对比度分辨率

C.探测效率

D.时间分辨率(对于静态成像)

二、填空题

1.闪烁体探测器的核心部分是______，它吸收辐射能量后发出可见光（或紫外光）。

2.半导体探测器探测辐射的基础物理效应是______。

3.GM计数器在工作时，如果进入的辐射粒子能量低于其______，则计数器不会计数。

4.探测器的______是指探测器能够区分开两个能量非常接近的入射粒子的能力，通常用百分比表示。

5.探测器的______是指探测器对单位入射辐射量所产生的平均电离电荷或输出脉冲幅度。

6.对于气体探测器，______是指计数率随工作电压的变化曲线，其中有一个较宽的平台区域。

7.在核物理实验中，常用的γ射线探测器有______和______。

8.探测器的______是指探测器本身及其周围环境产生的计数率，它会对测量结果产生干扰。

9.闪烁体探测器的能量分辨率主要受______效率和______时间等因素的限制。

10.探测器的时间分辨率是指探测器对粒子______的响应能力。

三、名词解释

1.探测效率

2.半值层(Half-ValueLayer)

3.响应时间

4.内光电效应

5.坪区

四、简答题

1.简述盖革-弥勒计数器与正比计数器在结构和工作原理上的主要区别。

2.为什么半导体探测器通常具有比闪烁体探测器更高的能量分辨率？

3.影响闪烁体探测器时间分辨率的主要因素有哪些？

4.在核物理实验中，为什么要进行本底扣除？本底可能来源于哪些方面？

五、计算题

1.某半导体探测器对能量为1.0MeV的γ射线测得的能量分辨率（FWHM/E）为1.5%。假设探测器对1.0MeVγ射线的响应是高斯形的，请估算探测器输出脉冲信号的标准偏差（σ）和半高全宽（FWHM）对应的能量范围（以MeV为单位）。

2.一个用于探测β射线的气体计数器，其窗口厚度为1.0mg/cm2。已知该β射线源发射的β粒子最大能量为0.35MeV，β粒子的质量为9.11×10?31kg，电荷量为1.602×10?1?C。假设气体对β粒