《核辐射探测器与核电子学》复习题文档格式.docx
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17．Ｇ-Ｍ计数管的输出信号幅度与入射射线的能量、工作电压无关。
18．前置放大器的类型主要分为以下三种：
电压型、电压-电流型、电流型、电流-压电型器、电荷灵敏型、脉冲型、积分型、微 分型 。
19．前置放大器的两个主要作用是：
信号放大、提高信-噪比、防止信号堆积、脉冲成形、阻抗匹配。
20．谱仪放大器的两个主要作用是：
21．滤波成效电路主要作用是：
抑制噪声、改造脉冲波形以满足后续测量电路的要求。
22．微分电路主要作用是：
使输入信号的宽度变窄和隔离低频信号。
23．积分电路主要作用是：
使输入信号的上升沿变缓和过滤高频噪声。
24．单道脉冲幅度分析器作用是：
选择幅度在上下甄别阈之间的信号。
25．多道脉冲幅度分析器的道数指的是：
多道道脉冲幅度分析器的分辨率。
26．谱仪放大器的线性指标包括：
积分非线性、微分非线性。
二、名词解释及计算题1.能量分辨率2.探测效率3.仪器谱4.能谱5.全能峰6.逃逸峰7.特征峰8.分辨时间9.死时间 10.试粗略计算的α粒子在电离室和金硅面垒半导体探测器中产生的初始电离（离子对数目），并以此说明金硅面垒半导体探测 器能量分辨率比正比计数管高的原因。
三、论述题1．简述闪烁计数器探测γ射线的工作过程。
2．简述核辐射探测器探测效率曲线的一般特征。
3．简述正比计数器的工作原理。
4．简述多道脉冲幅度分析器的一般构成及其工作特征。
5．简述前置放大器的作用、分类及主要特点。
6．简述谱仪放大器中微分电路、积分电路、基线恢复器的主要作用。
7．简述稳谱电路的工作原理。
8．简述开关电源（DC/DC变换器）的工作原理及其特点。
四、综合题 1．以表格方式比较气体探测器、闪烁计数器、半导体探测器的主要特性、特点（着重比较探测器效率、能量分辨率、价格、用途及使 用中的注意事项等）。
2．画出单道脉冲幅度分析器的工作原理图、工作波形，简述其工作过程及主要特点。
3．画出一般的线性脉冲放大器的原理框图、指出各部分的主要作用、主要节点的波形变化。
4．画出无源CDD基线恢复器的电路简图，简述其工作原理。
5．画出一般线性放电法多道脉冲幅度分析器的原理框图、简述其工作过程、指出各主要节点的波形变化、给出变换时间的计算公式。
6．NaI闪烁伽玛探头的基本构成及其工作过程。
核技术探测复习材料一、简答题：
1．带电粒子与物质发生相互作用有哪几种方式？
与原子核弹性碰撞；
与原子核的非弹性碰撞；
与核外电子弹性碰撞；
与核外电子的非弹性碰撞；
正电子湮灭；
2．气体探测器两端收集到的离子对数和两端外加电压存在一定的关系。
具体如下图所示。
填空:
Ⅰ复合区Ⅱ饱和区Ⅲ正比区 Ⅳ有限正比区Ⅴ G-M区 注：
1）有限区的分 3．通用闪烁体探头的组成部件有那些？
为什么要进行避光处理？
答案要点1）闪烁体、光学收集系统、光电倍增管、 2）光电倍增管的光阴极具有可见光光敏性，保护光电倍增管。
4．PN结型半导体探测器为什么要接电荷灵敏前置放大器？
C?
1/2分）V0而变化，因此当所加偏压不稳定d答：
于输出电压脉冲幅度h与结电容Cd有关，而结电容 随偏压而C入是十分稳定的，从而大大减小了 Cd变化的影响。
可以保证输出脉冲幅度不受偏压变化的影响。
注）1所有讲述半导体探测器原理得1分 5．衡量脉冲型核辐射探测器性能有两个很重要的指标，这两个指标是指什么？
为什么半导体探测器其中一个指标要比脉冲型气体电离室探测器好，试用公式解释？
答案要点：
第1问：
能量分辨率和探测效率 注：
1）答成计数率得1分 第2问：
?
?
w0半导体?
w0气体电离室 6．中子按能量可分为哪几类？
常用的中子探测方法有哪些？
答案要点：
第1问：
快中子、热中子、超热中子、慢中子答对3个以上得1分 第2问：
核反冲法核反应法、活化法、核裂变法 7.试定性分析，分别配以塑料闪烁体及NaI（T1）闪烁晶体的两套闪烁谱仪所测得?
射线谱的形状有何不同？
答案：
于塑料闪烁体有效原子序数Z、密度?
及发光效率均低于NaI（T1）闪烁晶体，对测得的?
射 线谱的形状，其总谱面积相应的计数、峰总比、全能峰的能量分辨率均比NaI（T1）闪烁晶体差，甚至可能没有明显的全能峰。
注：
抓住要点给分，1个要点1分 二、证明题：
1．试证明?
光子的光电效应是光子与原子整体相互作用，而不是与自电子发生相互作用。
证明：
假设光电效应只与自电子发生相互作用，那么应该满足动量和能量守恒定理。
假如何光子能量Eγ=hυ,动量Pγ=hυ/c；
根据相互作用满足能量守恒定理，则电子能量Eβ=hυ=mc2，电子动量Pβ=×
v；
于电子速度小于光子速度，所以Pβ＜Pγ，动量不守恒所以得证γ光子的光电效应是光子与原子整体相互作用。
222?
y?
2?
22?
x?
1?
x2．利用误差传递公式 ?
n?
xn?
若对某放射性样品重复测量K次，每次测量时间t相同，测得的计数为N1、N2，?
Nk,试证明计数率平均值的统计误差为：
证明：
?
N/t?
n/KtN?
N2?
Nkn?
1 （得1分）ktn?
因为N1,N2?
Nk具有统计误差性根据误差传递公式,?
2NK2,?
（?
N2121kt）[?
22N12Nk]（得1分）?
N1,?
1kt1kt22N2?
N2,?
NK, （得1分） ?
（ ?
（2）[N1?
Nk]）[Nk]（得1分）n/kt （得1分）2所以得证?
三、计算题。
1.画出下图输出电路的等效电路，并标明极性。
答：
评分标准：
1）等效电路图3分具体分配，电流源、电容、电阻位置正确各得1分 2）极性 2分，只要正确标出和说明极性均得2分 注：
1）只有极性没有等效电路图不得分 2.试计算充Ar脉冲电离室和正比计数器对5MeV?
粒子的最佳能量分辨率.（取法诺因子F?
Ar的平均电离能为）解：
对充Ar脉冲电离室：
?
EE?
106 得分?
% 得1分或者?
E?
5?
10得分 6 ?
kev得1分没有kev单位或者单位对充Ar正比计数器：
kev不对扣1分?
）?
（F?
）w0E?
10得分6 ?
kev得1分没有kev单位或者单位解：
kev不对扣1分3．能量为的γ放射源放在铅容器里，为了安全，必须使容器外的强度减小为原来的1/1000,试求容器壁至少需多厚。
当E?
时,查表?
m?
根据 I?
I0e?
ux-2/g,（得1分）?
umxm-2（得1分）3u?
um?
/g?
/cm?
1（得1分）?
（得1分） ?
（得1分）或者:
lnxm?
I0I?
2?
m（得1分）?
/cm （得1分）不对的扣1分结果没有单位或者单位计算结果有不对的,每步扣掉一半的分4.当单能?
粒子被准直得垂直于硅P-N结探测器的表面时，单能?
射线峰的中心位于多道分析器的480道。
然后，改变几何条件使?
粒子偏离法线45°
角入射，此时看到峰漂移至460道。
试求死层厚度。
解：
当能 E0的?
粒子垂直入射时?
＝0设?
粒子在探测器死层内的能量为?
E1则探测器灵敏体积得到的能量为 ?
谱峰位在460道 E0-?
E1=480G（G代表能量刻度系数，没写不扣分）当?
＝450时死层内能量损失为?
E2＝ ?
E1COS45?
E1 探测器灵敏体得到的能量为＝E0?
（480-460）G=（2?
E1=460G 2?
1）?
E1得：
E1?
注：
评分按步骤逐步进行。
5．本底计数率25计数/min,测量样品计数率100计数/min,试求对给定总的测量时间来说净计数率精确度最高时的最优比值样品测量时间和本地测量时间之比;
若净计数率的相对统计误差为1％，测量总时间的最小值是多少？
tstb?
nsnbns?
nbtb?
10025?
2 （得2分）1002tb25tb?
（得2分）?
ts?
ns?
nb100?
25tb?
133mints?
267min （得1分）T?
tb?
400min （得1分） 没有单位或者单位不对的扣掉1分；
计算结果不对的，按步骤扣掉一半的分。
6.绝对峰效率为30％的NaI闪烁探测器，对57Co点源的122kevγ射线测量15min光电峰计数180000个。
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