辐射探测器的原理
辐射探测器原理
检测辐射的方法有两种：一种是利用辐射效应使气体分子电离，另一种是利用物质（主要是固体和液体）中电子的激发效应。
前者称为气体探测器，后者称为闪烁探测器。
1. 气体检测仪
在气体检测器中，检测器充满惰性气体或空气等气体，当辐射穿过这种气体时，分子被电离，产生正离子和电子。气体分子的电离用于测量辐射量。期望检测器包括电离室、GM计数器、正比计数器等类型。
电离室
在电离室中，正离子和电子被吸引到电极上并转换成电信号进行测量。由于被放射线的能量电离的正离子和电子的数量直接变成电信号，因此可以获得几乎与放射线的能量成比例的信号强度。换句话说，可以掌握放射线的能量。但缺点是由于直接观察电离，因此灵敏度较低。
GM计数管
GM计数管与电离室一样充满气体，但通过在电极之间施加高电压，电离产生的电子高速移动，进一步电离其他气体分子。这将确保您获得强劲的信号。
结果，一次电离导致电极之间产生一个脉冲。可以获得很强的信号，但缺点是信号是脉冲，因此无法获得有关辐射能量的信息。
在充满正比反相气体的检测器中，如果适当调节电极间施加的电压，其他气体分子在辐射电离后也发生电离，得到强信号，在这些条件下执行测量的类型是正比计数器。
2. 闪烁探测器
闪烁探测器利用一种称为“激发”的效应，其中辐射为核周围轨道上的电子提供能量，然后电子移动到外轨道。设备的一个示例是闪烁测量仪。
受辐射激发后发光的物质称为闪烁体。碘化钠（NaI）晶体用作固体晶体闪烁体。当辐射被闪烁体吸收时，原子由于电子激发而变得不稳定，然后恢复到原来的稳定状态。此时，原子以光的形式发射能量。
这种微弱的光（光子）被光电倍增管放大并转换成电流进行测量。由于发射的光子数量与辐射的能量成正比，因此可以使用闪烁探测器获知辐射的能量。
NaI 晶体具有吸湿性，因此将它们密封以防止其与空气接触。另一方面，设置入口窗作为辐射进入的地方。入射窗由非常薄的低原子序数金属制成，例如厚度约为100μm的铍或铝。