计数和光谱系统

计数系统

在简单的计数系统,目标是记录的脉冲数发生在给定测量时间,或者,表明这些脉冲的速度发生。一些预选可能应用于脉冲记录。一个常见的方法是采用电子单元称为一个积分鉴别器只计算那些比预设的脉冲振幅。这种方法可以消除小振幅脉冲可能是不感兴趣的应用程序。另外,一个微分鉴别器(也称为单通道分析仪)将只选择那些振幅躺在一个预设的脉冲给定的最小值和最大值之间的窗口。通过这种方式,接受脉冲可以被限制在那些费用问从探测器是一个特定的范围内。当脉冲的数量满足这些标准积累在数字寄存器随着时间的测量,测量由报告期间内接受事件的总数。

一个属性,必须考虑这个概念被称为计数系统死亡时间。在探测器每个事件之后,有一段时间的测量系统是处理事件和对其他事件。因为辐射事件通常发生在随机分布的时候,总有一些机会,真实的事件发生后不久就前一个事件,它是丢失。这种行为通常是由分配标准计数系统死时间。假设每个接受事件是紧随其后的是一个固定的时间在此期间任何额外的真实的事件将被忽略。因此,测量计数(或数量计数率)总是有点低于真实价值。差异可以成为重要的在高辐射率的死时间是一个重要的分数平均间距真实事件的探测器。修正空载损失可以假设计数系统的行为和死亡的时间长度是已知的。

作为一个替代简单地登记的总数接受脉冲计数时间,公认的事件发生的速度可以实时显示电子使用率计。本单元提供了一个输出信号速率成正比接受脉冲发生的平均响应时间,通常是由用户可调。长的响应时间减少输出信号由于随机波动的自然交互时代的探测器,但他们也慢的响应率计突然辐射强度的变化。

光谱分析系统

上述脉冲模式计算系统提供任何详细信息振幅脉冲的接受。在许多类型的探测器,这一指控问因此信号脉冲的振幅与入射辐射的能量沉积成正比。因此,一组重要的测量系统是基于记录不仅脉冲的数量,而且他们在振幅分布。他们被称为光谱系统,他们的主要应用是确定事件的辐射的能量分布在探测器上。

在每个脉冲光谱系统的目标是根据其振幅。每个脉冲的线性放大器分为大量垃圾箱或渠道之一。每个通道对应于特定的窄脉冲信号幅度范围。随着脉冲分为渠道匹配他们的振幅,a脉冲振幅谱是积累,在一个给定的测量时间,可能类似于图3中给出的示例。在这个光谱,峰值对应的脉冲振幅在许多事件发生。因为脉冲幅度与沉积能量,这些山峰往往对应于一个固定的能量的辐射探测器记录。通过注意的峰的位置和强度记录脉冲振幅谱,通常可以解释光谱测量的能量和入射辐射的强度。

这个脉冲振幅谱记录通过发送脉冲多道分析器,根据其振幅脉冲电子解决生产类型的光谱如图3所示。理想情况下,每一个输入脉冲分为多道分析器的渠道之一。因此,当测量完成后,所有的数量记录在通道总数等于脉冲探测器测量期间产生的。为了维持这种对应在高计数率,修正必须适用于账户的死时间记录系统或两个脉冲时间间隔的如此紧密的堆积,他们似乎只有一个脉冲的多通道分析仪。

光谱分析系统的一个重要属性能量分辨率。这个概念是最容易说明了假设暴露在辐射探测器广达电脑一个固定的能量。(放射性同位素发出一个伽马射线能量的衰变是非常接近这个理想。)许多辐射量子然后存款相同的能量检测器和理想情况下应该产生相同的电荷问。因此,一个完全相同的脉冲幅度应该呈现给多道分析器,他们都应该存储在一个单一的通道。在实际系统中,然而,一些在这些脉冲的振幅波动,他们实际上是分散的渠道,如所示图4。正式定义的能量分辨率显示的图,表示为的比值半宽度(应用)的峰值除以峰值的质心位置。这个比例通常表示为一个百分比,和小值对应于狭窄的峰值和能量分辨率好。如果入射辐射由多个离散能量,能量分辨率好将有助于分离结果记录脉冲振幅谱峰。

一些潜在原因的波动扩大山峰包括detector-operating飘参数在测量的过程中,随机波动引入的噪音pulse-processing电子、和统计波动由于电荷的事实问由有限数量的航空公司收取。后者统计限制在某些方面能源决议以来最基本的决定因素,而不是其它来源的波动,它不能减少实验过程更加谨慎。泊松统计预测,部分标准偏差这些波动特征的平均数量收取航空公司N应该规模为1 /√√N。因此,每个脉冲探测器产生最多的航空公司展示最好的能量分辨率。例如,这一指控问从一个闪烁探测器通常由光电子在光电倍增管。1-MeV粒子产生的平均数量通常不超过几千,和观察到的能量分辨率通常5 - 10百分比。相比之下,同样的粒子会产生几十万在半导体电子空穴对,和能量分辨率提高几个百分点的百分之一。