原子核物理辐射探测学期末试题及其答案1.pdf

1、_ 2010-2011-1 学期学期 核核辐射探测学辐射探测学-B 卷卷 第第 1 页页 共共 2 页页 西南科技大学西南科技大学 2010-2011-1 学期学期 核辐射探测学核辐射探测学本科期末考试试卷本科期末考试试卷(B 卷卷)课程代码 2 4 3 1 4 0 9 8 0 命题单位 国防科技学院 辐射防护与环境工程教研室 一一填空题填空题（每空每空 2 分分，共共 30 分分）1.带电粒子的射程是指_，重带电粒子的射程与其路程_。2.根据 Bethe 公式，速度相同的质子和氘核入射到靶物质中后，它们的能量损失率之比是_ 3.能量为 2.5 MeV 的 光子与介质原子发生康普顿散射，反冲电

2、子的能量范围为_，反冲角的变化范围是_。4.无机闪烁体 NaI 的发光时间常数是 430 ns，则闪烁体被激发后发射其总光子数目 90%的光子所需要的时间是_。5.光电倍增管第一打拿极的倍增因子是 20，第 220 个打拿极的倍增因子是 4，打拿极间电子传输效率为 0.8，则光电倍增管的倍增系数为_。6.半导体探测器中，射线谱中全能峰的最大计数率同康普顿峰的最大计数率之比叫做_。7.电离电子在气体中的运动主要包括_、_、_。8.探测效率是指_与进入探测器的总的射线个数的比值。9.若能量为2 keV的质子和能量为4 keV的粒子将能量全部沉积在G-M计数器的灵敏体积内，计数器输出信号的幅度之比是

3、_。10.当 PN 结探测率的工作电压升高时，探测器的结电容_，反向电流_。二二名词解释名词解释（每题每题 4 分分，共共 16 分分）1.湮没辐射 2.量子效率 3.电子脉冲电离室 4.分辨时间 三三简答题简答题（每题每题 8 分分，共共 32 分分）1.电离室的工作机制？屏栅电离室相比一般的平板电离室有什么优点？2.有机闪烁体中“移波剂”、无机闪烁体中“激活剂”，他们的作用分别是什么？3.简述 PIN 结探测器的结构和工作原理，和 PN 结探测器相比它有什么优点？4.气体探测器、闪烁探测器、半导体探测器各有什么优点？用于 粒子探测的主要是哪类探测器，为什么？四四计算题计算题（共共 22 分

4、分）_ 2010-2011-1 学期学期 核核辐射探测学辐射探测学-B 卷卷 第第 2 页页 共共 2 页页 1.一个平面型高纯锗探测器，两端 P+区和 N+区的厚度均为 1 mm，中间高纯锗的厚度为 10 mm,则探测器的灵敏体积厚度大约是多少？若灵敏区的电场强度为 500 V/cm，电子和空穴的迁移率分别为 3800cm2/（Vs）、1900cm2/（Vs），则输出电流信号的宽度范围大约是多少？（12 分）2.能量为 1 GeV 的质子束垂直射入灵敏区厚度为 50 mm 的闪烁晶体，若质子在电离室工作气体中的平均能量损失率为 60 keV/cm，闪烁体的光能产额为 Y=4104/MeV，若光子完全到达光阴极，并且平均每 4 个光子可以在光阴极上打出一个电子，光电倍增管的倍增系数为 M=105.试计算光电倍增管输出电荷量的大小；若总的输出电容为 C0=100 pF，则输出的电压脉冲的幅度是多少？