Scionix Holland闪烁光检测装置,光电倍增管,光电二极管,硅光电倍增器
Scionix Holland闪烁器是将电离辐射损失的能量转换为光脉冲的材料。在大多数闪烁计数应用中,电离辐射的形式是X射线、X射线和A粒子或X粒子,其能量从几千电子伏到数百万电子伏不等。
Scionix Holland BV是一家专业设计和制造基于闪烁原理的核辐射检测仪器的公司。该公司成立于1992年。
除了广泛的标准闪烁探测器之外,我们还为终端用户提供了大量的定制闪烁探测器。所有已知和普遍可用的闪烁材料从塑料闪烁体和液体闪烁体到无机晶体,如NAI(TL)、集成电路(TL)、高密度Bgo和高分辨率CEbr3晶体。
光电倍增管
光(光子)被转换成 光电子 通过吸收它们在(玻璃)真空管内的一个薄薄的光电阴极层。大多数情况下,光电阴极是半透明的,通常由一薄薄层蒸发的CS、SB和K原子组成。
或者他们的混合物。每一个光电子都被一个电场拉向一个节点,然后被放大。在10级PMT中,净放大率为5。10(5)。每个闪烁脉冲在PMT的阳极产生电荷脉冲。
下文说明了这一进程。
除上述脉冲模式外,PMTS也可在 电流模式 在这种情况下,阳极电流是测量在闪烁体中所吸收的辐射强度的一种手段。这只能在光电阴极处于负电位时才能做到。这样就可以操作闪烁探测器是一个高辐射场。缺点是 所有的光谱信息都丢失了 .
闪烁探测器的能量分辨率、同时分辨率和稳定性在很大程度上取决于光电倍增管的类型。适当类型的选择是一个好的探测器设计的基础.
光电倍增器阴极的光转换效率是波长的函数; Quantum Efficiency (Q.E.) 被定义为一个光子产生一个光电子的机会。在放大过程中,一个光电子每双节点产生大约34个次级电子。采用12级PMT,可以获得106级的典型增益。图1显示了PMT的示意图。应当指出的是,PMTS对磁场很敏感;一个腔形金属屏蔽提供了对地球磁场的充分保护。对于在高磁场中的操作,有特殊的PMTS。
目前存在许多PMT双节点结构,每个结构都有其典型的特点。重要的PMT参数是:
- 放大作为电压的函数
- 暗流
- 脉冲上升时间
- 物理尺寸
- 稳定性
- 辐射学背景
增益、稳定性和暗电流取决于用过的节点材料,是温度的函数。脉冲上升时间取决于双节点结构。
一个非常重要的因素是敏感性作为一个函数的位置在PMT入口窗口。大的变化会导致闪烁探测器能量分辨率的降低。这种变化可能是由于光电阴极的量子效率发生变化,或阴极到第一节点的非均匀光电子收集效率发生变化。以上效应对大、小直径PMTS均有重要意义。
从闪烁特性表可以清楚地看到,每种闪烁器都有不同的发射光谱。一个闪烁体的发射光谱与PMT的量子效率曲线(定义见上文)非常匹配,这对于良好的性能是很重要的。例如,要检测BF2的快速闪烁分量,就必须使用带石英窗的PMT,因为玻璃吸收了280纳米以下的光。下图显示量子效率。具有双碱光电阴极的标准PMT。也显示了最常见的闪烁器NAI(TL)的发射光谱。可以看出,重叠是非常好的。对于其他闪烁材料,如Bgo,匹配不太理想。
双碱光电阴极的量子效率曲线
结合NAI的闪烁发射光谱。
PMT的增益对温度敏感。增益的变化,这取决于光电阴极和双节点材料,相当于典型的0.2%-0.3%每有机碳。
PMTS由于其DY节点阶段,通常是相当庞大的设备,虽然一些短版本和微型类型已经开发。
使用PMTS时必须注意 磁场 .尽管有一些PMT类型具有很高的磁场免疫力,但这种效应仍然是一个问题。
PMT的材料通常是玻璃。玻璃的内量为40K,这有助于 辐射学背景 闪烁探测器。40k发射器以及1460千伏特伽马射线作为数码文章。PMT的面板可以用特殊的低k玻璃制造。此外,这种背景可以通过使用光引导器吸收图像和创建晶体和PMT之间的距离来加以限制。上述技术用于所谓的” 低背景 闪烁探测器。
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有关PMTS的更多信息,请参阅PMT制造商的文献。
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