γ辐射空气吸收剂量检测仪器

 
  用于环境了辐射空气吸收剂量检测的仪器，按照探测器进行分类主要有电离室型环境γ辐射空气吸收剂量仪、晶体闪烁探测器和高灵敏计数管三种类型。
    (一)电离室型环境γ辐射空气吸收剂量仪
    电离室型环境了辐射空气吸收剂量仪，主要由电离室、高压极、收集极、保护极、绝缘体和信号引线等组成。电离室是灵敏体积内充有适当气体的电离辐射探测器。探测器内一般有高压极、收集极和保护极。高压极和收集极间加有高压电场，此电场不足以引起气体放大，但能够把电离辐射在灵敏体积内产生的离子电荷收集到电极上，供测量系统进行测量。环境了放射性测量使用的电离室，一般采用球形或圆柱形。为了提高灵敏度并缩小电离室的体积，一般在灵敏体内充有25～35 kPa的高压气体，从而成为高气压电离室。汤森补偿法测量电离电流原理如图6—44所示。
    (二)品体闪烁探测器
    晶体闪烁探测器也称为Nal晶体和塑料闪烁体。闪烁探测器用于环境水平γ辐射空气吸收剂量测量的仪器主要是塑料闪烁体探测器，也有少数经过改造后能量响应可以符合要求的Nal晶体探测器。
    闪烁探测器是一种对于电离辐射灵敏的探测元件。当电离辐射与闪烁体物质相互作用时，闪烁体物质的原子、分子被电离或激发。被电离或激发的原子、分子退激时，一部分电离、激发能量以光放射性形成释放，形成闪烁光。闪烁光被收集到光电转换器件上，发出光电子，产生输出信号。闪烁体发出的闪烁光与电离辐射的能量和空气比释放动能有关。
    闪烁探测器的原理结构示意如图6—45所示。闪烁探测器一般由闪烁体和光电转换器件组成。通常闪烁体通过光导与光电倍增管组成一体装入避光的暗盒中。一般情况下，成功用于测量环境γ辐射空气吸收剂量的闪烁探测器主要是塑料闪烁体。塑料闪烁体是有机闪烁物质在塑料中的固熔体，属于有机闪烁体。
    (三)高灵敏计数管
    使用计数管构成的了辐射剂量仪器，具有结构简单、长期稳定性好、环境适应性强等优点，但是其灵敏度差、对低能射线响应大、  自身本底高的缺点，不适于环境了辐射空气吸收剂量测量。在一般情况下，可用于环境水平测量的计数管自身本底大多在每分钟20～50个脉冲，约为40～100 nGy／h。就目前收集到的计数管仪器的数据看，采用计数管的仪器测量本底比高气压电离室、闪烁探测器的环境水平测量仪的测量结果高出约10％～40％。
    计数管是一种气体电离探测器。被探测的射线进入计数管灵敏体积内引起气体电离，生成正、负离子。后者在被电极收集过程中受电场加速获得足够能量，并再次使气体电离，即产生气体放大。放大终止后，在电场作用下正离子鞘向阴极漂移在阳极上感应出一个电压脉冲。计数管在一定的工作电压下输出脉冲幅度相同，而与入射粒子能量、种类等无关。计数管输出的电压脉冲接人脉冲计数电路即可进行测量。如果将脉冲计数率与剂量率关系对应建立，就可进行环境放射性空气吸收剂量测量。计数管的种类繁多，但在环境y辐射空气吸收剂量测量时，一般多采用盖革一弥勒(G—M)计数管。计数管测量原理电路如图6—46所示。