文档介绍：第一节辐射探测器原理
第二节辐射监测仪器
现场和实验室常用的辐射监测仪器,以及选择监测仪器的原则
第三节辐射监测方法
现场测量、样品采集与管理、实验室测量分析、数据处理与监测结果的报告、辐射监测的质量保证
第四节辐射防护监测
个人剂量监测、工作场所监测
第五节辐射环境监测
辐射环境质量监测、辐射环境污染源监测
第一节辐射探测器原理
辐射探测器简称探测器,是指在射线作用下能产生次级效应的器件,而且这种次级效应能被电子仪器所检测。
常用的辐射探测器有三类:
(利用射线在气体中产生的电离效应):电离室、正比计数管、G-M计数管等
(利用射线在闪烁体中产生的发光效应):塑料和碘化钠闪烁探测器
(利用射线在半导体中产生的电子和空穴):金硅面、高纯锗(HPGe)
此外,还有其他类型的探测器,如热释光探测器等
热释光探测器工作原理:
经典的固体能带理论认为:
当磷光体(晶体)受到辐射照射时,晶体产生电离和激发,晶体价带中的电子获得足够的能量游离出来上升到导带,在价带中剩下空穴;被电离激发的电子和空穴在亚稳态能级分别被晶格中的缺陷所俘获,这些缺陷称为“陷阱”(俘获电子的缺陷)或“中心”(俘获空穴的缺陷),统称为“发光中心”;处于亚稳态能级上的电子和空穴在无外源激发的环境下可以长时间滞留在缺陷中。
加热磷光体时,电子和空穴从发光中心中逸出迅速复合,在复合过程中以可见光或紫外光的形式释放能量。
在暗处加热该探测元件,由光电倍增管接收并放大探测元件发出的可见光或紫外光,测得的光输出就正比于探测器接受的辐射能量。热释光探测器主要用于累积剂量测量。
第二节辐射监测仪器
核辐射测量仪器主要由探测器和电子仪器所组成。
现场常用的辐射监测仪器类型有:X-γ辐射监测仪,α-β表面污染监测仪,中子监测仪,热释光剂量计等。
实验室常用的辐射监测仪器类型有:α、β放射性活度测量仪器、γ谱仪、热释光剂量测量装置等。
一、现场常用的辐射监测仪器
-γ辐射监测仪
(1)电离室类监测仪
(2)闪烁剂量率仪
(3)G-M计数管监测仪
(4)携带式环境γ谱仪
(1)电离室类监测仪
高气压电离室是测量环境剂量率的王牌仪表,这类仪器由一个高压电离室探测器和电子线路组成。前者为一个充高气压(一般为20个大气压以上的氩气)的不锈钢球壳,中间密封一个电极。电子线路主要为静电计、二次放大电路、高低压变换器以及读出线路。
YB—Ⅱ型高气压电离室环境辐射剂量率仪为例,其主要技术指标:
(用电离室对单位空气吸收剂量率的电流响应值表示):
×10-16A ·(nGy)-1 · h
×10-16A ·(nGy)-1 · h ;
×10-16A ·(nGy)-1 · h 。
<3×10-16A。
(10〜 3×103)nGy·h-1 。
<±10% 。
<±30%(55keV〜 1250 keV)。
根据射线电离所产生的电荷量Q=C·V=I·t ,测量电容电压V或电路电流I,即测得照射剂量。
电阻法直读测量值。
电容法计算公式:
D=I/Ke或Kc
=CΔV/(t ·Ke或Kc)
=k(V2-V1),
式中:K=C/(t ·Ke或Kc)。
(2)闪烁剂量率仪
闪烁剂量率仪表由闪烁探测器和电子线路两部分组成。闪烁探测器由闪烁体、光电倍增管、前置放大器以及磁屏蔽外壳组成。电子线路主要包括静电计、高低压变换器以及读数表头等,较为先进的还带有微处理器与打印装置。
BH3013型—能量补偿型塑料闪烁体探测器
FD-71型—NaI闪烁体探测器
BH3103A便携式x-γ剂量率仪