焊接冶金

[拼音]：fushe tanceqi

[英文]：radiation detector

用以對核輻射和粒子的微觀現象進行觀察和研究的感測器件、裝置或材料。

輻射探測器的工作原理基於粒子與物質的相互作用。當粒子通過某種物質時，這種物質就吸收其一部或全部能量而產生電離或激發作用。如果粒子是帶電的，其電磁場與物質中原子的軌道電子直接相互作用。如果是γ射線或 X射線，則先經過一些中間過程，產生光電效應、康普頓效應或電子對，把能量部分或全部傳給物質的軌道電子，再產生電離或激發。對於不帶電的中性粒子，例如中子，則是通過核反應產生帶電粒子，然後造成電離或激發。輻射探測器就是用適當的探測介質作為與粒子作用的物質，將粒子在探測介質中產生的電離或激發，轉變為各種形式的直接或間接可為人們感官所能接受的資訊。

輻射探測器給出資訊的方式，主要分為兩類：一類是粒子入射到探測器後，經過一定的處置才給出為人們感官所能接受的資訊。例如，各種粒子徑跡探測器，一般經過照相、顯影或化學腐蝕等過程。還有熱釋光探測器、光致發光探測器，則經過熱或光激發才能給出與被照射量有關的光輸出。這一類探測器基本上不屬於核電子學的研究範圍。另一類探測器接收到入射粒子後，立即給出相應的電訊號，經過電子線路放大、處理，就可以進行記錄和分析。這第二類可稱之為電探測器。電探測器是應用最廣泛的輻射探測器。這一類探測器的問世，導致了核電子學這一新的分支學科的出現和發展。

能給出電訊號的輻射探測器已不下百餘種。最常用的主要有氣體電離探測器、半導體探測器和閃爍探測器三大類。

早在1908年，氣體電離探測器就已問世。但直到1931年脈衝計數器出現後才解決了快速計數問題。1947年，閃爍計數器的出現，由於其密度遠大於氣體而大大提高了對粒子的探測效率。最顯著的是碘化鈉(鉈)閃爍體，對γ射線還具有較高的能量分辨本領。60年代初，半導體探測器的研製成功，使能譜測量技術有了新的發展。現代用於高能物理、核物理和其他科學技術領域的各種型別探測器件和裝置，都是基於上述三種類型探測器件經過不斷改進創新而發展起來的。輻射探測器的主要效能是探測效率、解析度、線性響應、粒子鑑別能力。

探測效率

探測器探測到的粒子數與在同一時間間隔內入射到探測器中的該種粒子數的比值。它與探測器的靈敏體積、幾何形狀和對入射粒子的靈敏度有關。一般要求探測器具有高探測效率。但在一些特殊場合，如在極強輻射場下，則要求探測器具有較低的靈敏度。

解析度

（1）能量分辨：分辨其能量非常接近的粒子的能力；

（2）空間分辨（位置分辨）：精確給出粒子入射位置的能力；

（3）時間分辨：能精確給出粒子到達時間的能力。上述這些指標一般用測出譜線的半高寬(FWHM)和十分之一高寬(FWTM)表示。

線性響應

探測器給出的資訊在一定範圍內與入射粒子的能量、強度或位置成線性關係的程度，一般稱為能量線性、強度線性或位置線性。

粒子鑑別能力

一定型別的探測器只對某些種類的入射粒子靈敏，而對其他粒子不靈敏，或是隨入射粒子種類的不同而給出資訊的形式不同，這樣就便於有選擇地探測所需要的粒子而排除其他不必要的核輻射干擾。

一般還要求輻射探測器具有抗輻照損傷和對各種環境條件的適應能力，如溫度、溼度、光照、耐腐蝕和機械振動等。具有成像功能，是現代新型探測器的一個特點。這種探測器已用於中子照相、γ照相、X 衍射和電子顯微鏡等方面。因此，它的應用範圍也早已超出核科學領域，而擴充套件到其他學科研究和有關國民經濟部門。

中國輻射探測器的研究工作是在50年代初期開展起來的，先後研製成功原子核乳膠、蓋革計數管、碘化鈉（鉈）閃爍體等。到50年代末至60年代初，又先後開展了其他各種閃爍體、光電倍增管和半導體探測器等的研究工作。中國在核武器研究中，已基本上使用本國研製的各種輻射探測器。

核輻射探測器發展趨勢主要是：

（1）研究同時能給出入射粒子位置、能量、時間等多種資訊的組合型探測器和探測裝置。

（2）充分利用電子技術與計算機技術的新成就，提高對探測器所提供的資訊進行分析、處理的精確度，速度和對資訊的利用率。微電子技術正促進微型化探測器的出現。

（3）尋求更理想的探測介質和探測機制，研製超導探測器。

參考書目

席德明、許廷寶、郭瑞琪等:《常用核電子技術》，科學出版社，北京，1982。