光学辐射探测
光学辐射探测的应用
——基于红外成像的生命探测仪1光学辐射探测简介
光学辐射是波长10nm～1mm之间的电磁辐射，包括紫外光、红外光以及可见光，可见光波长380～780nm，由于光波是电磁波的一种，因而它具有电磁波的基本特性。以电磁波形式或粒子（光子）形式传播的能量，可以用平面镜、透镜或棱镜之类的光学元件反射、成像或色散，这种能量传播的过程称为辐射。辐射度学：是一门测量电磁辐射的科学和技术。在整个电磁辐射波谱范围内，不同波段的辐射能可以用不同的测量方法进行测量[1]。
光辐射探测器是一种用来探测光辐射的器件（军用光学中最常用的是可见光和红外辐射），它通过把光辐射转换成易于测量的电量来实现对光辐射的探测，是光探测系统的重要组成部分。为了深入研究光辐射的探测过程以及对光探测系统的性能进行正确的分析计算，首先要了解光辐射探测器赖以工作的物理效应、光电转换的基本规律和光辐射探测器的特性参数。
从不同的角度出发可以将光辐射探测器分为不同的类型。按其是否成像可以分为成像型和非成像型辐射探测器，按工作方式可以分为相干探测和非相干探测，按其反应机理可以分为光子探测器和热探测器，按其结构可分为单元和多元探测器，下面就部分类型进行介绍：
热探测器是基于光辐射与物质相互作用的热效应制成的器件。这是一类研究最早并且较早得到实际应用的探测器。由于其中的相当多探测器不需制冷，以及在全部波长上具有平坦响应两大特点，一直有广泛的应用。而另外由于其在红外热辐射领域具有较好的大气传输特性，因此，红外热辐射的探测近年已经成为军事及民用发展的重要方向。
2红外热成像技术
红外热成像技术最早在军事领域得到广泛应用，并且已经成为军事应用中具有重要战略地位的高新技术手段。除此之外，红外成像技术还应用于各个方面，比如：应用于卫星的侦查、遥感和预警，对国家安全和经济利益有重大的影响；应用于战场系统中，避免电磁干扰，获取战场信息优势，成为获得胜利的主要技术；服务于飞机、舰艇、车辆的夜间导航与侦查，现代装备大部分装有红外仪器；应用于导弹的精确制导方面，成为重要反坦克导弹和肩射地空导弹发射的热瞄具；广泛应用于海上巡逻与救援、编队航行等方面。
红外热成像技术还应用于国民经济领域。航天系统中，利用气象卫星等设备进行天气预报，对国民经济有重大影响。热成像技术不仅能够在灾难发生后进行生命的探测，而且还可以预报地震的发生，利用卫星的红外云图可以发现，地震之前，震区的上空空气的温度会急剧升高，可以判断出这片区域的异常以进行预测。在工业领域，已应用于输电线、变压器等装置的带电检测和检查炉体的温度分布。在飞机、轮船、汽车方面的安装，避免了雾天的相撞事故的发生，保证了夜间的行车安全。随着热成像技术水平的不断提高和科学技术不断发展，必将能应用于更多新领域[2]。
灾后现场环境极为复杂，传统的光学探生仪和声波/振动探生仪极易受到现
场浓烟、大火、噪声的影响，以致探测设备受到干扰，不能够很好的完成任务。红外生命探测仪弥补了这些不足，它不受工作环境照度的影响，不需要附加照明光源，耗电量低、能够连续工作、准确率高，而且能够很好的在黑暗的环境中工作，对于分秒必争的救援工作来说是如虎添翼。红外生命探测仪通过区别人的辐射特性与周围环境的不同，收集到人体辐射能量，经过光学探测镜头汇聚到红外探测器中，经过信号处理系统转换成可测量的物理信号，然后经成像系统显示出所探测到的图像，由显示器上的图像显示来判别有无生还人员。
通过使用这种仪器，使救援人员对被困生命体的精确位置和周围情况一目了然，可在地震发生后的黑暗环境中探测被埋在废墟中的生命。美国新蛇眼生命探测仪、德国库玛特可视生命探测仪等都是将红外传感器安装在可弯曲、可延伸的线缆上对救援环境进行采集并转换成视频图像以帮助救援人员进行快速定性检查。红外生命探测仪与红外热成像技术紧密相连，可以说红外热成像技术决定着红外生命探测仪的先进程度[3][4]。
3红外生命探测仪
物体因为自身的温度而向外部发射的能量叫做热辐射，从微观角度来讲，即分子热运动产生的红外辐射。热辐射的规律是自然界的普遍规律之一，它是研究红外成像生命探测仪的理论和技术基础。在孤立系统内热辐射的能量可以达到平衡，这是区别热辐射与其他辐射形式的特点。
人体的辐射特性也符合热辐射规律，根据普朗克辐射定律：
4w T εσ= （1） 式中ε是人体皮肤的比辐射率（ε≈1）； σ为玻尔兹曼常数；T 为人体温度；w 是人体辐射的总能量。
根据维思位移定律，相应于最大辐射强度的波长与绝对温度成反比，近似地以下式表示：
002893T t λ=+ （2） 式中λ是辐射波长(μm)；T 0为0 C 时相应的绝对温度；t 0是人体温度（C ），正常情况下为37 C 。人体红外辐射能量较集中的中心波长为 9. 4μm ；人体皮肤的红外辐射范围为 3~ 50μm ；其中8~ 14μm 占全部人体辐射能量的46%，这个波段是我们设计人体红外探测仪的一个重要技术参数。光学系统将接收到的人体红外辐射能量聚焦在红外传感器上，当人体和接收系统发生相对移动时，接收到的能量发生变化，传感器输出一个变化的信号，这个信号经电路放大、滤波、判别等处理后触发报警和指示。
根据地震救灾的需要，对地震后被埋幸存者采用被动红外探测的方案，其设计方框图如图1所示。
图1 红外生命探测仪的工作流程图
对红外探测仪器的性能估算，采用噪声等效温差方程式作为设计的依据： 452 1.4410/228*1()()()1.3510T t T e f f NETD T AD D D λλελλη?-?=?=?? （3） 式中t λ为传输路径透过率，AD 为探测器面积，f 为光学系统焦距，f ?为放大器带宽，η为由于遮档或滤光作用引起的实际几何面积差，λ为辐射源波长，λ?为辐射源的带宽，ε为辐射体的发射率，D 为光学系统通光孔径，T 为辐射源温度。
从上述的一般系统性能方程式( 3) 可以看出，为了使仪器获得很高的灵敏度和很小的NETD ，就需要：
( 1) 利用长波红外探测。这里探测的是人体辐射的中心波长λ= 9. 4μm ，已确定。
( 2) 尽量减少传输路线上的损失，即t λ要大。
( 3) 利用尽可能宽的光谱带，以提高光学效率。根据人体皮肤红外辐射范围，8~ 14μm 的光谱集中了全部辐射能量的46%，因此选取λ?= 8~ 14μm 这段光谱最为合适。
( 4) 辐射体的发射率要大。由于辐射体是人，人体皮肤的发射率(比辐率) 不论肤色如何，都接近于1，在温度36 C 时为0. 98，也已确定, 所以取ε= 1。
( 5) 减少光路上遮档面积，提高透过率，即η要小。
( 6) 尽量窄的电路带宽，f 要小。
( 7) 采用高探测效率( D *) 的探测器，探测器面积尽量大，并与辐射体聚焦的像相匹配。
( 8) 光学系统相对孔径要大。
在设计时，重点是探测器的选择、光学系统及电子线路的设计。
3.1 传感器选择
传感器是红外探测系统的眼睛，根据地震救灾现场使用条件，应采用常温工作的红外传感器。因其探测目标是人体，需选取常温长波红外探测器，它具有较高灵敏度。
选用SD02 -CH -1 型双元PZT 热释电红外传感器可以在很宽的光谱范围内得到响应，其灵敏度达10- 10W 入射通量，敏感波长8~ 14μm，适合红外生命探测。这种双元PZT 热释电传感器有两个敏感元件，相互反极性串联连结，任何相继穿越两个敏感元件的入射能量皆使接收器产生正、负两个信号，而这两个输出信号的峰) 峰值电压在很宽的范围内变化，由于两块晶体的极性相反，故产生的电压相互抵消，使任何同时入射在两元件上的能量不会产生输出信号，所以双元件接收器能避免虚报，具有很强的抗干扰能力。
3.2 光学系统参数设计
在红外系统中，光学系统的功能是尽可能多地收集辐射能量而又使噪声最小。HSY - 1型红外生命探测仪对光学系统的要求如下：探测距离最远15 m；探测面积1700 mm×500mm(以人体为目标)，接收敏感面尺寸为2×1( mm) 。根据这些要求可选定下列参数：
( 1) 光学系统视场2 W = 1. 9
( 2) 光学系统焦距f：为了使探测目标(人体)的聚焦像与传感器敏感面尺寸相匹配，以便获取最大的接收能量，选定f = 30 mm
( 3) 光学系统通光孔径D：由于光学系统安装在红外传感器的前面，要求能深入到地下，因此光学系统透镜的直径不能太大，这里选取 D = 30 mm。
( 4) 透镜结构形式的选择：由于上面已确定了光学系统的焦距f = 30 mm，孔径D = 30mm，相对孔径D / f = 1，采用一般的透镜结构，必然会复杂化。在这里采用多元列阵结构的菲涅尔透镜，在保证同样大的总孔径和焦距的情况下，使每个小透镜简化为平凸透镜，而使探测的视场带数大大增加，同时也使探测视场扩大到55 ，这对于人体的探测是很有利的。
( 5) 透镜材料的选择：HSY -1 型红外生命探测仪的工作波长是8~ 14μm，为长波红外段，一般光学玻璃是无法透过的，需要采用价格昂贵的晶体。由于采用了菲涅尔透镜的结构，使透镜简单化，故采用模压红外塑料透镜,使透镜重量及造价得以降低。
3.3 电子线路设计
由于红外传感器产生的原始信号是微弱的，必须经过放大和处理，才能推动报警装置。
一个健康人的能量辐射约为10~ 100 W，其能量密度与距离的平方成反比。要求探测距离15 m，则射入到受光面积很小的接收器上，能量也就非常微弱了。要很好地探测人体辐射的红外线,除采用“光学增益”外，必须将传感器输出的信号放大。在HSY- 1 型红外生命探测仪中，在通光孔径为30 mm 的情况下，一般采用的放大倍数约60~ 80 dB。这里选取放大倍数为80 dB。
PZT 热释电红外传感器输出的电信号是接近直流的低频信号，同时在地震救灾中探测被埋在废虚中的幸存者时，探头移动是缓慢而平稳的，为了提高信噪比,要求电路带宽为0. 1~10 Hz。
红外传感器( PZT) 产生的信号由前置放大器源极输出到第一级运算放大器的同相端，这是一个有源低通滤波低噪声放大器，放大倍数为40 dB。第二级为有源带通滤波放大器，其放大倍数为42 dB，总的带宽为0. 1~ 10 Hz。放大后的信号送入窗口比较器判别后，再送入驱动器，开启声、光报警和指示器，指示发现被埋目标[5][6]。
4 总结
本文主要介绍了光学辐射探测、红外热成像技术以及其应用——红外生命探测仪，其中主要介绍了红外生命探测仪的原理、工作流程以及生命探测仪设计的基本要求。
参考文献：
[1] Kun-Mu Chen，Devenora Misra，Huei Wang. An X-Banc Microwave Life-Detection System[J].IEEE Transactions On Biomedical Eegineering，1986，33(7):697-701. [2] Jeongwoo Han，Cam Nguyen.Development of a Tunable Multiband UWB Radar Sensor and Its Applications to Subsurface Sensing[J].IEEE Sensors Journal，2007，7(1):51-58.
[3] 姚振静，高韬.震后生命探测技术研究综述[J].传感器与微系统，2011，30(12)：8-10.
[4] 孙黎明.基于红外成像的生命探测仪设计与研究[D].燕山大学精密仪器及机械专业硕士学位论文，2012.
[5] 刘良刚，詹碧燕，俞飞鹏.红外生命探测仪的研制及试验[J].地壳形变与地震，1999，19(3):82-86.
[6] 王瑞凤，杨宪江，吴伟东.发展中的红外热成像技术[J].红外与激光工程，2008,37:699-702.
光学辐射探测
光学辐射探测的应用 ——基于红外成像的生命探测仪1光学辐射探测简介 光学辐射是波长10nm～1mm之间的电磁辐射，包括紫外光、红外光以及可见光，可见光波长380～780nm，由于光波是电磁波的一种，因而它具有电磁波的基本特性。以电磁波形式或粒子（光子）形式传播的能量，可以用平面镜、透镜或棱镜之类的光学元件反射、成像或色散，这种能量传播的过程称为辐射。辐射度学：是一门测量电磁辐射的科学和技术。在整个电磁辐射波谱范围内，不同波段的辐射能可以用不同的测量方法进行测量[1]。 光辐射探测器是一种用来探测光辐射的器件（军用光学中最常用的是可见光和红外辐射），它通过把光辐射转换成易于测量的电量来实现对光辐射的探测，是光探测系统的重要组成部分。为了深入研究光辐射的探测过程以及对光探测系统的性能进行正确的分析计算，首先要了解光辐射探测器赖以工作的物理效应、光电转换的基本规律和光辐射探测器的特性参数。 从不同的角度出发可以将光辐射探测器分为不同的类型。按其是否成像可以分为成像型和非成像型辐射探测器，按工作方式可以分为相干探测和非相干探测，按其反应机理可以分为光子探测器和热探测器，按其结构可分为单元和多元探测器，下面就部分类型进行介绍： 热探测器是基于光辐射与物质相互作用的热效应制成的器件。这是一类研究最早并且较早得到实际应用的探测器。由于其中的相当多探测器不需制冷，以及在全部波长上具有平坦响应两大特点，一直有广泛的应用。而另外由于其在红外热辐射领域具有较好的大气传输特性，因此，红外热辐射的探测近年已经成为军事及民用发展的重要方向。 2红外热成像技术 红外热成像技术最早在军事领域得到广泛应用，并且已经成为军事应用中具有重要战略地位的高新技术手段。除此之外，红外成像技术还应用于各个方面，比如：应用于卫星的侦查、遥感和预警，对国家安全和经济利益有重大的影响；应用于战场系统中，避免电磁干扰，获取战场信息优势，成为获得胜利的主要技术；服务于飞机、舰艇、车辆的夜间导航与侦查，现代装备大部分装有红外仪器；应用于导弹的精确制导方面，成为重要反坦克导弹和肩射地空导弹发射的热瞄具；广泛应用于海上巡逻与救援、编队航行等方面。 红外热成像技术还应用于国民经济领域。航天系统中，利用气象卫星等设备进行天气预报，对国民经济有重大影响。热成像技术不仅能够在灾难发生后进行生命的探测，而且还可以预报地震的发生，利用卫星的红外云图可以发现，地震之前，震区的上空空气的温度会急剧升高，可以判断出这片区域的异常以进行预测。在工业领域，已应用于输电线、变压器等装置的带电检测和检查炉体的温度分布。在飞机、轮船、汽车方面的安装，避免了雾天的相撞事故的发生，保证了夜间的行车安全。随着热成像技术水平的不断提高和科学技术不断发展，必将能应用于更多新领域[2]。 灾后现场环境极为复杂，传统的光学探生仪和声波/振动探生仪极易受到现
辐射检测技术
一、单选题 23. 重带电粒子与物质相互作用时的电离损失率与以下哪个参数值的平方成正比。（ A ）---26 A. 重带电粒子的电荷z B. 重带电粒子速度V C. 重带电粒子质量m D. 靶物质的原子序数Z 24. 重带电粒子与物质相互作用时的电离损失率与以下哪个参数值无关。（C ）---26 A. 重带电粒子的电荷z B. 重带电粒子速度V C. 重带电粒子质量m D. 靶物质的原子序数Z 25. 粒子在物质中运行沿着入射方向（A），叫做入射粒子在该物质中的射程。---27 A. 所能达到的最大直线距离 B. 经过的最小直线距离 C.经过的路程 D. 平均路程 26．在实际测量工作中，为了减少轫致辐射对测量的干扰，往往在屏蔽材料内层衬一层轻元素物质(如铝、有机玻璃等)，这是因为：（C ）---30 A. β射线在重元素物质中不会产生轫致辐射 B.β射线在轻元素物质中不会产生轫致辐射 C. 在重元素物质中比在轻元素物质中的韧致辐射作用大得多 D. 在重元素物质中比在轻元素物质中的韧致辐射作用小得多 27. 所有的粒子流本质上都是电磁辐射，它们因波长(或相应的频率、能量)范围不同而各具其专门名称。以下说法正确的是（ C ）。---34 A. 波长长者能量高，贯穿本领强 B. 波长长者能量低，贯穿本领强 C. 波长短者能量高，贯穿本领强 D. 波长短者能量低，贯穿本领弱 28. 电磁辐射可与物质发生多种形式的相互作用，以下关于相互作用的几率描述正确的是（A ）。---35 A. 相互作用的几率与入射光子的能量以及介质的性质有关 B. 相互作用的几率与入射光子的能量以及介质的性质无关 C. 相互作用的几率与入射光子的能量有关，与介质的性质无关 D. 相互作用的几率与入射光子的能量无关，与介质的性质有关 29. 以下描述的是X、γ光子与物质作用失去动能的过程和带电粒子在物质中失去动能的过程。正确的是（ D ）。---35 A. 带电粒子一次可失去其能量的全部或大部份，失去的能量转移给原子核 B. 带电粒子一次可失去其能量的全部或大部份，失去的能量转移给电子 C. 光子需许多次碰撞后，才能失去其全部动能 D. 光子一次可失去其能量的全部或大部份，失去的能量转移给电子 30. 以下是关于射线与物质作用的截面δ这个概念的叙述，正确的是（B ）。---35 A. 截面就是靶体的几何截面 B. 截面就是相互作用的几率 C. 截面既不是靶体的几何截面，也不是相互作用的几率 D. 截面既是靶体的几何截面，也是相互作用的几率 31. 下列哪一个过程不会产生俄歇电子（B ）。---41 A. 内转换 B. 电子对效应 C. 轨道电子俘获 D. 光电效应 32. X、γ光子与物质作用发生光电效应和康普顿效应的几率与入射光子的能量和靶物质的原子序数有关，下列说法正确的是（C ）。---43 A. 光子能量越高，且靶物质的原子序数越小，光电效应发生几率大 B. 光子能量越高，且靶物质的原子序数越大，康普顿效应发生几率大
第五章 光辐射的探测
作业习题 第五章 光辐射的探测 1 第五章 光辐射的探测 一、名词解释 1、本征吸收；晶格振动吸收；自由载流子吸收；激子吸收；杂质吸收 2、光电发射效应；光电导效应；光伏效应 3、热释电效应；测辐射热计效应；温差电效应 4、珀尔贴效应；塞贝克效应；汤姆逊效应 5、量子噪声；倍增噪声；产生复合噪声；1/v 噪声；热噪声 6、信噪比；信噪比改善系数；等效噪声功率；探测度；等效噪声带宽；噪声系 数 二、简答及计算题 1、根据能级结构不同，本征吸收可分为两大类：直接跃迁和间接跃迁。 （1） 分别介绍这两种跃迁方式的特色及区别。 （2） “直接带隙半导体”和“间接带隙半导体”如何定义？ （3） 对于本征吸收，对光子的频率或波长有何要求？ 2、对于“声子”的概念如何理解？ 3、（1）比较光电类探测器和光热类探测器在作用机理、性能及应用特点等方面 的差异。 （2）“光谱灵敏度λR 为常数”是光子探测器的特点还是光热探测器的特点？ 4、如何理解光电导效应过程中的“电流增益”现象？ 5、光电效应有哪几种？利用各种光电效应分别可做成什么光电探测器件？ 6、分析光照PN 结N 区时光伏效应的物理过程。 7、一光电阴极在波长为520nm 的光照射下，光电子的最大动能是0.67eV ，求该 光电阴极的逸出功。 8、若探测器的归一化探测度12 19*105.1-???=W Hz cm D ，光敏面积为1mm 2，测量带宽为1Hz ，求该探测器的等效噪声功率。 9、什么是噪声的功率谱密度？在光电探测过程中抑制噪声的基本原则是什么？ 10、电阻为Ωk 1的器件其频带宽度为10MHz ，在室温（T=300K ）条件下产生的 热噪声功率是多少？
辐射检测仪有哪些种类
核辐射检测仪又名辐射检测仪。市场上有辐射报警仪,辐射仪是不带剂量显示的仪器，只能提示佩戴人员当前所在场地射线是不是超标，至于辐射剂量具体是多少，不好确定。辐射剂量检测仪，这种仪器不仅可以报警，也可以清晰显示当前所在场地的辐射剂量值。 目前按照给出信息的方式，辐射探测器主要分为两类： 一类是粒子入射到探测器后，经过一定的处置才给出为人们感官所能接受的信息。例如，各种粒子径迹探测器，一般经过照相、显影或辐射监测仪化学腐蚀等过程。还有热释光探测器、光致发光探测器，则经过热或光激发才能给出与被照射量有关的光输出。这一类探测器基本上不属于核电子学的研究范围。 另一类探测器接收到入射粒子后，立即给出相应的电信号，经过电子线路放大、处理，就可以进行记录和分析。这一类称为电探测器。
电探测器是应用最广泛的辐射探测器。这一类探测器的问世，导致了核电子学这一新的分支学科的出现和发展。能给出电信号的辐射探测器已不下百余种。最常用的主要有气体电离探测器、半导体探测器和闪烁探测器三大类。 早在1908年，气体电离探测器就已问世。但直到1931年脉冲计数器出现后才解决了快速计数问题。1947年，闪烁计数器的出现，由于其密度远大于气体而大大提高了对粒子的探测效率。最显著的是碘化钠（铊）闪烁体，对γ射线还具有较高的能量分辨本领。60年代初，半导体探测器的研制成功，使能谱测量技术有了新的发展。现代用于高能物理、核物理和其他科学技术领域的各种类型探测器件和装置，都是基于上述三种类型探测器件经过不断改进创新而发展起来的。 一般来说购买核辐射检测仪的客户可大概分为4类：
1.安全组织, 譬如警察局和消防队、紧急反应组织、环保组织、危险物料处置、金属回收公司、矿山等,他们接触到各种放射性的机率较高。 2.港口、码头、机场等，这些地方因为人员及各类进出口货物流量大，特别涉及到出入境人员受放射线污染的机率较高。 3.五金厂、陶瓷厂、医院、研究机构、实验室、药监局、大学等，他们接触到各种低强度或泄漏放射线的机率较高。 4.关注居住环境质量及个人安全的私人个体, 比如某人想在家,食物、水中等寻找周围的环境污染(各种突发事故或恐怖分子攻击等)。 而杭州旭辐检测技术有限公司实力雄厚，资源配置齐备，可以为客户提供各种工程辐射检测服务。 更多详情请拨打联系电话或登录杭州旭辐检测技术有限公司https://www.wendangku.net/doc/162917107.html,咨询。
热辐射成像实验
实验3 热辐射成像实验 热辐射是19世纪发展起来的新学科，至19世纪末该领域的研究达到顶峰，以致于量子论这个婴儿注定要从这里诞生。黑体辐射实验是量子论得以建立的关键性实验之一，也是高校实验教学中一重要实验。物体由于具有温度而向外辐射电磁波的现象成为热辐射，热辐射的光谱是连续谱，波长覆盖范围理论上可从0到∞，而一般的热辐射主要靠波长较长的可见光和红外线。物体在向外辐射的同时，还将吸收从其他物体辐射的能量，且物体辐射或吸收的能量与它的温度、表面积、黑度等因素有关。 【实验目的】 1、研究物体的辐射面、辐射体温度对物体辐射能力大小的影响，并分析原因。 2、测量改变测试点与辐射体距离时，物体辐射强度P 和距离S 以及距离的平方S 2的关系，并描绘P-S 2曲线。 3、依据维恩位移定律，测绘物体辐射能量与波长的关系图。 4、测量不同物体的防辐射能力，你能够从中得到哪些启发？（选做） 5、了解红外成像原理，根据热辐射原理测量发热物体的形貌（红外成像）。 【实验原理】 热辐射的真正研究是从基尔霍夫（G.R.Kirchhoff ）开始的。1859年他从理论上导入了辐射本领、吸收本领和黑体概念，他利用热力学第二定律证明了一切物体的热辐射本领r (ν,T )与吸收本领α(ν,T )成正比，比值仅与频率ν和温度T 有关，其数学表达式为： ),() ,(),(T F T T r νναν= （3-1） 式中F (ν,T )是一个与物质无关的普适函数。在1861年他进一步指出，在一定温度下用不透光的壁包围起来的空腔中的热辐射等同于黑体的热辐射。1879年，斯特藩（J.Stefan ）从实验中总结出了黑体辐射的辐射本领R 与物体绝对温度T 四次方成正比的结论；1884年，玻耳兹曼对上述结论给出了严格的理论证明，其数学表达式为： 4T R T σ= （3-2） 即斯特藩-玻耳兹曼定律，其中4212/10673.5K cm w -?=σ为玻耳兹曼常数。 1888年，韦伯（H.F.Weber ）提出了波长与绝对温度之积是一定的。1893年维恩（wilhelmwien ）从理论上进行了证明，其数学表达式为：
辐射探测实验2-实验报告
符合法测量放射源活度实验报告 班级： 姓名： 学号： 一. 实验目的 1、 学习符合测量的基本方法。 2、 学习用符合方法测定60Co 放射源的活度。 二. 实验内容 1、调整符合系统的参量，选定工作条件，观察各级输出信号波形及其时间关系。 2、测量符合装置的分辨时间。 3、用γβ-符合方法测量60Co 级联衰变的放射性活度。 三. 实验原理 符合技术是利用电子学方法在不同探测器的输出脉冲中把有时间关联的事件选择出来。选择同一时刻脉冲的符合称为瞬时符合。选择不同时的，但有一定时间联系的脉冲符合称为延迟符合。相反，排斥同一时刻或有时间关联脉冲的技术就是反符合或延迟反符合。符合法是研究相关事件的一种方法，在核物理与核技术应用的各领域中获得了广泛应用，如测量放射源的活度、研究核反应产物的角分布、激发态的寿命及角关联的测量、测量飞行粒子的能谱，研究宇宙射线和实现多参数测量等。γβ-符合实验装置图如图2－1。 图2-1 γβ-实验装置 脉冲线性定时延迟线性定时延迟符合光电光电塑料跟随器 跟随器 高压电源 发生器高压电源 放大器单道成形 定标器 放大器单道成形 定标器 定标器 电路 示波器 NIM 机箱低压电源 γ 探头 倍增管倍增管 β 探头 闪烁体 NaI 晶体
1、 符合分辨时间τ 探测器的输出脉冲总有一定的宽度，在选择同时事件的脉冲符合时，当从两个探测器输出的脉冲起始时间差别很小，以至于符合装置不能区分它们的时间差别时，就会被当作同时事件而记录下来，即符合装置有一定的时间分辨能力，符合装置所能够区分的最小时间间隔称为符合分辨时间，它的大小与输入脉冲的形状、持续时间、符合电路的性能都有关系。 分辨时间是符合装置的基本参量，它决定了符合装置研究不同事件间的时间关系时所能达到的精确度，对于大量的在时间上互不相关的独立事件来说，只要两个探测器的输出信号偶然地同时发生在τ时间间隔内，这时符合电路也将把它们作为同时事件而输出符合脉冲，但这个事件不是真符合事件，这种不具有相关性的事件之间的符合称为偶然符合。例如某个核在某时刻发生衰变，其β粒子被β探测器记录，但级联的γ没有被γ探测器记录到，然而此时恰好γ探测器记录了另外一个衰变核的γ射线，那么这两个来自于不同原子核衰变的β和γ射线在符合电路中产生的符合就是无时间关联事件的符合，即属于偶然符合。 假定不具有时间关联的两道脉冲均为理想的矩形脉冲，其宽度为τ，偶然符合的计数率和两个输入道的计数率分别为n rc 、n 1和n 2 ，则有 212n n n rc ??=τ 2 12n n n rc = τ （2-1） 显然，减少τ，能够减少偶然符合几率，但由于辐射进入探测器的时间与输出脉冲之间存在统计性的时间离散，当τ太小时，使得某些同时事件的脉冲因前沿离散而时距大于符合电路分辨时间的可能性增加，从而使得真符合丢失的几率增大。 2、 测量符合分辨时间的方法 1) 偶然符合方法测量分辨时间 通过测定偶然符合计数率rc n 和两道各自的计数率1n 和2n ，根据（2-1）式就可以得到符合分辨时间τ。其中两道的计数率应是时间上无关联的粒子在两个探测器中分别引起的计数率；符合道计数率rc n 应纯粹是偶然符合。但实际测量到的符合计数率中还包含有本底符合计数率 b n 。本底符合计数率是由宇宙射线和周围物体中天然放射性核素的级联衰变，以及散射等产生的符合计数所构成。所以实际测量到的符合计数率rc n '为：
手机辐射测量实验报告
手机辐射测量实验 课程名称：电磁兼容设计任课教师：实验教师： 班级：姓名： 同组同学： 一、实验目的 现代社会手机越来越普及，人们在享受方便快捷的同时，也在遭受手机信号产 生的电磁辐射的危害。打电话时手机离人脑很近，手机信号很容易被脑部组织吸收，产生一些难以预料的后果，因此用实验的方法了解手机辐射的大小分布；了解不同 制式、不同通话状态、不同使用条件下手机辐射大小的变化，对于我们正确防护至 关重要。 不同品牌的手机通信质量、信号强度总有差异，不同型号手机辐射强度大小、 不同网络之间的辐射差异以及不同距离的辐射强度大小究竟如何都是值得关心的问题。 二、实验设备 测量系统组成：（如右图） Agilent EMI接收机 E7405A 喇叭天线 3115 复合天线 3142 指针式电场测量仪 VUFM1670 电磁辐射分析仪NBM-550 各向同性电场探头EF0391 该系统可进行30M～18GHz频段的辐射发射测试。 手机信号的频段也在此范围内。 三、实验内容 1、测量手机的电磁辐射强度与距离的关系。测量距离分别取1.5 米、2 米和 2.5 米，测量时注意手机的位置保持不变，记录测量数据，比较其大小，分析原 因。 2、测量手机不同方位的辐射强度，测量取手机距复合天线1.5 米。取前面、 背面和侧面，手机放垂直方向。 3、测量手机不同状态的辐射强度变化，如待机、开机、关机、拨通瞬间和 正常通话几种状态，使用指针式电场测量仪，为减小测量误差可测三次取平均， 测量时尽量保持手机位置不变。尽量减少周围人员走动。 4、测量手机发短信、收短信时、浏览网页时的电场强度，记录测量数据。 5、测量使用手机耳机时辐射强度的变化，并解释“辐射强度变小”的原因， 用指针式电场测量仪测。 6、测量使用蓝牙时手机辐射的强度、信号弱与强时手机辐射强度的变化、不 同制式手机的辐射强度差异。 7、网络上流传在密闭空间打手机，如电梯间、小汽车内，信号强度会大几千倍，是真的吗？请设计实验验证。 四、实验数据及分析 1、测量手机的电磁辐射强度与距离的关系
原子核物理及核辐射探测学第一章-第三章习题参考答案
第一章 习题答案 1-1 当电子的速度为18105.2-?ms 时，它的动能和总能量各为多少？ 答：总能量 () MeV ....c v c m m c E e 924003521511012 2 22 =?? ? ??-= -= =； 动能 () MeV c v c m T e 413.0111 2 2=??? ? ? ?? ?? ?--= 1-2.将α粒子的速度加速至光速的0.95时，α粒子的质量为多少？ 答：α粒子的静止质量 ()()()u M m M m e 0026.44940 .9314,244,224,20=?+ =≈-= α粒子的质量 g u m m 232 2 010128.28186.1295.010026.41-?==-= -= βα 1-4 kg 1的水从C 00升高到C 0100，质量增加了多少？ 答：kg 1的水从C 00升高到C 0100需做功为 J t cm E 510184.41001184.4?=??=?=?。 () kg c E m 122 8 5 21065.4100.310184.4-?=??=?=? 1-5 已知：()();054325239;050786238239238u .U M u .U M ==
( )( ) u .U M ;u .U M 045582236043944235236 235 == 试计算U-239,U-236最后一个中子的结合能。 答：最后一个中子的结合能 ()()()[]MeV .uc .c ,M m ,M ,B n n 774845126023992238922399222==?-+= ()()()[]MeV .uc .c ,M m ,M ,B n n 54556007027023692235922369222==?-+= 也可用书中的质量剩余()A ,Z ?： ()()()()MeV ....,n ,,B n 806457250071830747239922389223992=-+=?-?+?=()()()()MeV ....,n ,,B n 545644242071891640236922359223692=-+=?-?+?= 其差别是由于数据的新旧和给出的精度不同而引起的。 1-6 求C 136和N 13 7核库仑能之差。 答：C 136和N 137核库仑能之差为 ()()?? ?????---?=?3 1011220211453A r Z Z Z Z e E C πε () ??? ? ???????-????? =---311512 2 19 131051566710858410602153...π MeV .J .935210696413=?=- 1-8利用结合能半经验公式，计算U U 239236,最后一个中子的结合能，并与1－5式的结果进行比较。 答：()P sym C S V B A Z A a A Z a A a A a A Z B +?? ? ??----=--12 3 123 22, 最后一个中子的结合能 ()()()[]2,1,,c A Z M m A Z M A Z S n n -+-= ()()()()[]()()A Z B A Z B c m Z A ZM m m Z A ZM n n n ,1.1,111,12+--?---+--+= ()()1,,--=A Z B A Z B
辐射防护实验报告
《辐射防护实验报告》 专业：xxx 姓名：xxx 学号：2010xxxx 实验一：γ射线的辐射防护 一、实验目的 1、掌握X-γ剂量率仪的使用方法； 2、了解环境中的γ照射水平； 3、通过不同时间和距离的测量，获得γ外照射防护的直观认识，加强理论与实际的联系。 二、实验原理 闪烁探测器是利用核辐射与某些透明物质相互作用，使其电离和激发而发射荧光的原理来探测核辐射的。γ射线入射到闪烁体内，产生次级电子，使闪烁体内原子电离、激发后产生荧光。这些光信号被传输到光电倍增管的光阴极，经光阴极的光电转换和倍增极的电子倍增作用而转换成电信号，它的幅度正比于该次级电子能量，再由所连接的电子学设备接收、放大、分析和记录。 三、实验内容 1、测量实验室γ照射本底环境； 2、测量一条环境γ照射剂量率剖面； 3、测量岩石的γ照射剂量率； 4、加放射源，测量并计算不同测量时间情况下的剂量； 5、加放射源，测量不同距离情况下的剂量率。 四、实验设备 1、Ra-226源一个； 2、X-γ剂量率仪一台； 3、岩石标本。 五、实验步骤
布置实验台，注意：严格按照实验步骤进行，首先布置好准直器、探测仪，最后放置放射源，养成良好的操作习惯！！ 实验步骤如下： 1、调节准直器以及探测仪器的相对位置； 2、设置好仪器的测量时间为30秒，记录仪器的本底剂量率Nd （连测3次，取平均值）； 3、在探测仪器对面布置好放射源，使得射束中轴线和准直器中轴线重合，源探距离为1米，如上图所示，测定并记录仪器的剂量率N01（连测3次，取平均值）； 4、调整仪器的测量时间为60秒，测定并记录仪器的剂量率N02（连测3次，取平均值）； 5、调整仪器的测量时间为90秒，测定并记录仪器的剂量率N0（连测3次，取平均值）； 6、暂时屏蔽放射源，源探距离为米，测定并记录仪器的剂量率N1（连测3次，取平均值）； 7、暂时屏蔽放射源，源探距离为2米，测定并记录仪器的剂量率N2（连测3次，取平均值）； 8、在校园里测量一条环境γ照射剂量率剖面，记录每个测点的仪器的剂量率（连测3次，取平均值）； 9、在博物馆前的岩石标本处测量不同岩性岩石的γ照射剂量率，记录每个测量的剂量率（连测3次，取平均值）； 10、数据处理。 数据处理如下： 1）本底剂量率为： 2）在距离放射源、1、2米处不同时间计数率为：
辐射探测学 复习要点
辐射探测学复习要点 第一章辐射与物质的相互作用（含中子探测一章） 1.什么是射线 由各种放射性核素发射出的、具有特定能量的粒子或光子束流。 2.射线与物质作用的分类有哪些 重带电粒子、快电子、电磁辐射（γ射线与X射线）、中子与物质的相互作用 3.电离损失、辐射损失、能量损失率、能量歧离、射程与射程歧离、阻止时 间、反散射、正电子湮没、光子与物质的三种作用 电离损失：对重带电粒子，辐射能量损失率相比小的多，因此重带电粒子的能量损失率就约等于其电离能量损失率。 辐射损失：快电子除电离损失外，辐射损失不可忽略；辐射损失率与带电粒子静止质量m 的平方成反比。所以仅对电子才重点考虑 辐射能量损失率：单位路径上，由于轫致辐射而损失的能量。 ￥ 能量损失率：指单位路径上引起的能量损失，又称为比能损失或阻止本领。按能量损失作用的不同，能量损失率可分为“电离能量损失率”和“辐射能量损失率” 能量歧离(Energy Straggling)：单能粒子穿过一定厚度的物质后，将不再是单能的（对一组粒子而言），而发生了能量的离散。 电子的射程比路程小得多。 射程：带电粒子在物质中不断的损失能量，待能量耗尽就停留在物质中，它沿初始运动方向所行径的最大距离称作射程，R。实际轨迹叫做路程P。 射程歧离(Range Straggling)：由于带电粒子与物质相互作用是一个随机过程，因而与能量歧离一样，单能粒子的射程也是涨落的，这叫做能量歧离。 能量的损失过程是随机的。 阻止时间：将带电粒子阻止在吸收体内所需要的时间可由射程与平均速度来估算。与射程成正比，与平均速度成反比。 反散射：由于电子质量小，散射的角度可以很大，多次散射，最后偏离原来的运动方向，电子沿其入射方向发生大角度偏转，称为反散射。 正电子湮没放出光子的过程称为湮没辐射 光子与物质的三种作用：光电效应（吸收）、康普顿效应（散射）、电子对效应（产生） · 电离损失、辐射损失：P138 4.中子与物质的相互作用，中子探测的特点、基本方法和基本原理 中子本身不带电，主要是与原子核发生作用，与射线一样，在物质中也不能直接引起电离，主要靠和原子核反应中产生的次级电离粒子而使物质电离。 390 5.Bethe公式应用 对各种带电粒子是有效的，条件是这些粒子的速度保持大于物质原子中电子的轨道运动速度。 重离子治癌，质子刀，“大部分的能量沉积在病灶” Bethe公式是描写电离能量损失率Sion与带电粒子速度v、电荷Z等关系的经典公式。
第十一节中温辐射黑度测定实验
第十一节 中温辐射黑度测定实验 实际物体的发射率（黑度）与物体的表面状态（包括物体表面温度、表面粗糙度以及表面氧化层、表面杂质或涂层的存在）有关。金属的发射率随表面温度的上升而增大，而非金属的发射率一般是随表面温度的上升而减小。金属的发射率比非金属的小得多。本实验用比较法，定性地测量中温辐射时物体黑度ε。 学生根据给定的实验目的要求和实验条件，自己设计实验方案，可以进一步分析黑度与热源的温度及受体的温度的关系。本实验为设计性实验。 一、实验目的 （1）巩固和深化封闭空腔辐射换热过程的基本理论，学习用比较法测定中温辐射时物体黑度的实验方法和技能。 （2）测定50℃～150℃范围内某一温度下待测物体（受体）的黑度。 （3）确定50℃～150℃范围内待测物体（受体）的黑度与温度的变化关系。 二、实验原理 由n 个物体组成的辐射换热系统中，利用净辐射法，可以求物体I 的纯换热量Q net.i i bi i n j A j j ,i i i i ,e i ,abs i ,net A E dA X J Q Q Q j εα-=-=∑?=1 (4-98) 式中 i ,n e t Q ——i 面的净辐射换热量，W ； i ,abs Q ——i 面从其他表面的吸热量，W ； i ,e Q ——i 面本身的辐射热量，W ； i ε——i 面的黑度； j ,i X ——j 面对i 面的角系数； i J ——j 面有效的辐射力，W/m 2； bi E ——i 面的辐射力，W/m 2； i α—— i 面的吸收率； i A ——i 面的面积，m 2。 根据本实验的设备情况，可以认为： （1）传导圆筒2为黑体。 （2）热源1、传导圆筒2、待测物体（受体）3表面上的温度均匀（如图4-28所示）。 因此，式（4-98）可写成： ()3333222311133A E X A E X A E Q b ,b ,b ,net εα-+= （4-99） 1—热源；2—传导圆筒；3—待测物体 图4-28 辐射换热简图
光辐射测量原理与技术——单色仪和摄谱仪
第六章光探测器及其特性 §引言 探测器的分类： 1.主观探测器和客观探测器 2.主观探测器:人眼 客观探测器:利用光照射后，探测器材料产生物 理或化学的变化而制成。 一般分成三类:光电效应探测器;热电效应探测器; 光化学效应探测器 概述 1.辐射能量的探测方法： 目视（主观）测量法 物理（客观）测量法→光电效应，热电效应 2.物理测量法所用探测器的类别: 光电探测器：光电倍增管、光电管、光电池、光导管、 热电探测器：热敏电阻、热电偶、热辐射计光化学效应探测器：感光底片 §6-1光电和热电探测器的特性
积分响应度（或积分灵敏度） 1.定义:S=Y/X X —入射的光辐射通量或光通量lm Y —探测器输出的电流或电压(V/A) 2.单位: 3.光电效应探测器—选择探测器 热电效应探测器—无选择探测器 光谱响应度： 1.光谱响应度:S (λ) 2.光谱响应度分布 a.将光谱响应度随波长的排列所画成的曲线,称之 为探测器的光谱响应度分布 b.作用:可以确度光电探测器所能探测到的波长范 围及长波探测极限λ0 C.结论：外光电效应探测器探测到的波长极限 λ0<1200nm →光电管和光电倍增管只能对近红外、可见光、紫外光进行探测。中 红外、 远红外用对此波段灵敏的探测器进行探测 3.相对光谱响应度Sr (λ)的计标分布曲线 Sr (λ)=S (λ)/Sm Sm —给定参考值（S (λ)的平均值、最大值、任意 选定值） 4、探测器的长波极限波长λm lm A/μμw A/μμw μμV/V/lm μμ
在相对光谱响应度分布曲线中定义长波响应度 降到最大值的1/10处所对应的波长称为探测器的长波极限λm 响应时间τ： 1.从探测器接受到入射辐射这一瞬间开始至探测器反应达最大值所需的时间称为响应时间 2.单位用秒或毫秒（s 、ms ） 3.讨论： a>对于稳定光源响应时间不影响测量精度 b>对于脉冲光源要求τ<脉冲宽度（脉冲变化时间） 最小可探测功率： 1.探测器噪音讯号I 2.探测器最小可测功率φ极 如S=100μA/μlm ,无光照射时I=0.01μA φ极 =0.01/100=0.0001μlm § 6-2 光电管和光电倍增管 //I S Y X I S φφ==→= 极极无光照时的噪声信号探测器的响应度
中温法向辐射率测量仪实验指导书
目录 第一章实验装置说明 (1) 第一节系统概述 (1) 一、概述 (1) 二、装置特点 (1) 三、技术指标 (1) 第二节实验装置介绍 (2) 一、对象组成 (2) 二、控制系统 (2) 第二章中温法向辐射率测量实验 (3) 一、实验目的 (3) 二、原理概述 (3) 三、实验设备 (5) 四、实验内容和步骤 (5) 五、注意事项 (5) 六、实验所用计算公式 (5) 七、实验数据记录和处理 (6) 八、实验报告 (6) 九、思考题 (6)
第一章实验装置说明 第一节系统概述 一、概述 辐射是指能量以电磁波或粒子的形式向外扩散。辐射传热广泛应用于航天事业，工业锅炉及太阳能集热器中，对材料表面覆盖涂层是提高光谱吸收比的有效手段，也是提高集热器效率的重要措施。本装置采用比较法测量物体的法向辐射率，通过热传导使热源和传导体的测量点稳定在同一温度上。 二、装置特点 1.装置采用专用工作台（配有万向轮，移动方便）等；设计思路新颖，结构安全可靠； 2.系统采用数显高精度仪表，保证其精度和稳定性，采用铂热电阻作为温度探头，测试观测点的温度； 3.电流型漏电保护、过载保护、接地保护，可对人身及设备进行有效保护。 三、技术指标 1.输入电源：单相AC 220V ±10% 50Hz 2.工作环境：温度0℃～+40℃，相对湿度＜85%（25℃)，海拔＜4000m 3.系统容量：＜1kW 4.安全保护：具有漏电压、漏电流保护装置，安全符合国家标准 5. 外形尺寸：1170mm×720mm×1120mm
第二节实验装置介绍 实验装置如下图1所示，包括实物和电气控制部分。实物由绝热腔体和温度传感器，热源，传导体，受体组成。通过温控仪监控温度，调压旋钮及调压模块来调节加热器的功率。 图1 一、对象组成 由可移动实验台、绝热腔体、温度传感器、热源、传导体、受体等组成。 温度传感器：PT100。 电加热棒：规格AC 220V/220W。 二、控制系统 由控制屏、漏电保护器、温控仪、指示灯、按钮开关、交流调压模块等组成。
核辐射探测技术
第一题：推导1R=2.58×10-4 C/Kg 伦琴的定义：射线通过0.001293 g 空气，因电离产生正负离子各一个静电单位的电量，那么这些空气的吸收剂量为1R 。 一个静电单位的电量=3.3364×10-10 C 所以1R=3.3364×10?100.001293C/Kg 第二题：论述照射量X 与吸收剂量D 之间的关系与表达式 照射量为单位质量的空气中产生的电荷量，即：X=dQ dm 吸收剂量为单位质量介质中的平均授予能，即：D= d εdm 照射量只能作为X 或γ射线辐射场的量度，描述电离辐射在空气中的电离本领； 吸收剂量则可以用于任何类型的电离辐射，反映被照介质吸收辐射能量的程度。 对于同种类，同能量的射线和同一种被照物质来说，吸收剂量和照射量成正比。 吸收剂量和照射量如果在介质中某点m 处引入小空腔，在m 点中的照射量为X ，吸收剂量和照射量的关系为：D=fx ·X fx 为由照射量到吸收剂量的转换因子为33.85Gy ·kg/c 第三题:如何测量出1伦琴的X 射线 气体探测器包括电离室，正比计数器和G-M 计数器等。他们虽是比较早期的核辐射探测器，但由于它具有其它类型探测器不能取代的结构简单、性能稳定、价格低廉、适应较宽的温度范围等特点，至今仍有广泛应用。由于电离室，正比计数器和G-M 计数器把核辐射转变为电信号的物理过程都是探测器内充特定气体的特定体积中进行的，所以它们统称气体探测器。 气体探测器是利用收集辐射射线与气体相互作用产生的电离电荷来探测辐射的探测器。通常是由高压电极和收集电极组成，电离电荷在收集极积累，在输出回路中形成电离电流，以电流的大小反应辐射射线的能量和强度。 电离：入射带电粒子通过气体时，由于与气体分子的电离碰撞而逐次损失能量，最后被阻止下来，碰撞使气体分子电离或激发，并在粒子通过的路径上生成大量的离子对（电子和正离子）。 电离过程包括入射粒子直接与气体分子碰撞引起的电离（初电离）以及由碰撞打出的高速电子所引起的电离（次电离）。 一、气体原子的电离和激发 带电粒子使气体原子电离而形成电子和正离子对的现象称为气体的电离。电离出来的电子称为次级电子，它们具有不同的动能，其中一些能量较大的电子还可以使气体分子电离。 大量的实验表明：在相当大的能量范围内，入射粒子在气体中产生的总电离粒子对数目N 与它在气体中损失的能量E 成正比，即： N=E/W W 为平均电离能，它表示入射粒子在气体中产生一对离子对所平均消耗的能量。 二、离子对的漂移： 外电场中，电子和正离子从电场中获得了定向的加速度，它们分别向两电极运动。（电
射频辐射电磁场抗扰度试验
电磁兼容测试项目 ——射频辐射电磁场抗扰度试验测试标准 1.射频辐射电磁场抗扰度试验的由来 射频辐射电磁场干扰是人们最早考虑的电磁干扰，早在1934年，国际电工委员委（IEC）就成立了国际无线电干扰标准化特别委员会（CISPR），主要研究骚扰对通信和广播接收效果的影响，并因此制定了一些产品族的电磁兼容标准，旨在限制这些设备的电磁骚扰的发射，以便实施对通信和广播的保护。真正把射频辐射电磁场作为对电子设备抗干扰能力的考核而写进电磁兼容抗扰度标准，是在1984年IEC的TC65委员会（研究工业过程测量与控制装置的专业委员会）出版的IEC801-3标准中，它首次把射频辐射电磁场与静电放电等并列在一起，作为对电子设备抗扰度试验中最主要的几种试验方法。 射频辐射电磁场抗扰度试验的国家标准为GB/T17626.3（等同于国际标准IEC61000-4-3）。 2.试验等级 （1）一般试验等级 下表频率范围为80MHz～1000MHz内的优先选择试验等级。 表中给出的是未经调制的信号场强，在正式试验时要用1kHz的正弦波对未调制信号进行深度为80%的幅度调制。 对产品标准化技术委员会来说，可在IEC61000-4-3和IEC61000-4-6（对应于我国国家标准GB/T17626.3和GB/T17626.6）之间选择比80MHz略高或略低的频率作为过渡频率。这里IEC61000-4-6（GB/T17626.6）标准为电气和电子产品规定了频率在80MHz以下的辐射电磁场对线路感应所引起的传导干扰试验。 （2）针对数字无线电话的射频辐射而设定的试验等级 下表给出频率范围为800MHz～960MHz,及1.4GHz～2.0GHz的优先试验等级。
核辐射测量方法实验报告
实验二 γ射线的吸收 一、实验目的： 1、了解γ射线在物质中的吸收规律； 2、测量γ射线在不同介质中的吸收系数。 二、实验器材： 1、KZG03C 辐射检测仪一台； 2、Cs137点放射源一个； 3、铅准直器一个； 4、40×40×dcm3的水泥、铝、铁、铜、铅吸收屏若干块（附屏支架）； 5、手套、长钳夹子、尺子、绳子各一套。 三、实验原理： 天然γ射线与物质相互作用的三种主要形式：光电效应、康普顿散射和形成电子对效应。由于三种效应的结果，γ射线通过物质时发生衰 减（吸收），其总衰减系数应为三者之和： 实验证明，γ射线在介质中的衰减服从指数规律： d e I I μ-=0， m m d e I I μ-=0 μ=(- Ln(I/I O ))/d ， μm =(- Ln(I/I O ))/d m 式中：I 为射线经过某一介质厚度的仪器净读数（减去本底）； I 0为起始射线未经过介质的仪器净读数（减去本底）； d 为介质厚度，单位为cm; d m 为介质面密度，单位为g/cm 2 ； μ 为γ射线经过介质的线吸收系数，单位为cm -1； κστμ++=
μm 为γ射线经过介质的质量吸收系数，单位为g/cm 2 ； 半吸收厚度：为使射线强度减少一半时物质的厚度，即 021I I = 时，μ2ln 2 1= d 或 2 12 ln d =μ 四、实验内容： 1. 选择良好的测量条件（窄束），测量 Cs 137源的γ射线在同一组吸收屏（水泥、铝、铁、铜、铅）中的吸收曲线，并由半厚度定出吸收系数； 2. 用最小二乘拟合的方法计算出吸收系数与1中的结果进行比较； 3. 测量不同散射介质时（同一角度，同一厚度）γ射线的强度。 五、实验步骤： 1. 吸收实验 1) 调整装置，使放射源、准直孔、探测器的中心在一条直线上； 2) 测量本底I 0’； 3) 将源放入准直器中，测量无吸收屏时γ射线强度I 0”； 4) 逐渐增加吸收屏，并按相对误差在N ±δ的要求测出对应厚度计数I d ’，每个点测三次取平均植； 5) 更换一种吸收屏，重复步骤4，测量时注意测量条件不变。 吸收实验装置原理图： 六、数据分析与处理：
辐射物理与辐射探测技术II
辐射物理与辐射探测技术II —读书报告 姓名：XX 学号：XXXX 专业：XXXX 学院：XXXXXX 2015年12月
辐射指的是能量以电磁波或粒子（如α粒子、β粒子等）的形式向外扩散。一般可依其能量的高低及电离物质的能力分类为电离辐射或非电离辐射。一般普遍将这个名词用在电离辐射。电离辐射具有足够的能量可以将原子或分子电离化，非电离辐射则否。辐射活性物质是指可放射出电离辐射之物质。电离辐射主要有三种：α、β及γ辐射（或称射线）。 电离辐射是拥有足够高能量的辐射，可以把原子电离。一般而言，电离是指电子被电离辐射从电子壳层中击出，使原子带正电。由于细胞由原子组成，电离作用可以引致癌症。一个细胞大约由数万亿个原子组成。电离辐射引致癌症的几率取决于辐射剂量率及接受辐射生物之感应性。α、β、γ辐射及中子辐射均可以加速至足够高能量电离原子。 非电离辐射的能量较电离辐射弱。非电离辐射不会电离物质，而会改变分子或原子之旋转，振动或价层电子轨态。非电离辐射对生物活组织的影响被研究的时间并不长。不同的非电离辐射可产生不同之生物学作用。 辐射探测器是用以对核辐射和粒子的微观现象进行观察和研究的传感器件、装臵或材料。辐射探测器的工作原理基于粒子与物质的相互作用。用以对核辐射和粒子的微观现象进行观察和研究的传感器件、装臵或材料。当粒子通过某种物质时，这种物质就吸收其一部或全部能量而产生电离或激发作用。如果粒子是带电的，其电磁场与物质中原子的轨道电子直接相互作用。如果是γ射线或 X射线，则
先经过一些中间过程，产生光电效应、康普顿效应或电子对，把能量部分或全部传给物质的轨道电子,再产生电离或激发。对于不带电的中性粒子，例如中子，则是通过核反应产生带电粒子，然后造成电离或激发。辐射探测器就是用适当的探测介质作为与粒子作用的物质，将粒子在探测介质中产生的电离或激发,转变为各种形式的直接或间接可为人们感官所能接受的信息。 辐射探测器给出信息的方式，主要分为两类：一类是粒子入射到探测器后，经过一定的处臵才给出为人们感官所能接受的信息。例如，各种粒子径迹探测器，一般经过照相、显影或化学腐蚀等过程。还有热释光探测器、光致发光探测器，则经过热或光激发才能给出与被照射量有关的光输出。这一类探测器基本上不属于核电子学的研究范围。另一类探测器接收到入射粒子后，立即给出相应的电信号，经过电子线路放大、处理，就可以进行记录和分析。这第二类可称之为电探测器。电探测器是应用最广泛的辐射探测器。这一类探测器的问世，导致了核电子学这一新的分支学科的出现和发展。 辐射探测器的主要性能是探测效率、分辨率、线性响应、粒子鉴别能力。将辐射能转换为可测信号的器件。探测器的基本原理是，辐射和探测介质中的粒子相互作用，将能量全部或部分传给介质中的粒子，在一定的外界条件下，引起宏观可测的反应。对于光学波段，辐射可以看作光子束，光子的能量传给介质中的电子，产生所谓光子事件，辐射能转变为热能（如热电偶）、电能（如光电流和光电压）、化学能（感光乳胶中银颗粒的生成），或者另一种波长的辐射（荧光
辐射探测器
辐射探测器 用以对核辐射和粒子的微观现象进行观察和研究的传感器件、装置或材料。辐射探测器的工作原理基于粒子与物质的相互作用。当粒子通过某种物质时，这种物质就吸收其一部或全部能量而产生电离或激发作用。如果粒子是带电的，其电磁场与物质中原子的轨道电子直接相互作用。如果是γ射线或X射线，则先经过一些中间过程，产生光电效应、康普顿效应或电子对，把能量部分或全部传给物质的轨道电子,再产生电离或激发。对于不带电的中性粒子，例如中子，则是通过核反应产生带电粒子，然后造成电离或激发。辐射探测器就是用适当的探测介质作为与粒子作用的物质，将粒子在探测介质中产生的电离或激发,转变为各种形式的直接或间接可为人们感官所能接受的信息。 辐射探测器-分类 辐射探测器给出信息的方式，主要分为两类：一类是粒子入射到探测器后，经过一定的处置才给出为人们感官所能接受的信息。例如，各种粒子径迹探测器，一般经过照相、显影或化学腐蚀等过程。还有热释光探测器、光致发光探测器，则经过热或光激发才能给出与被照射量有关的光输出。这一类探测器基本上不属于核电子学的研究范围。另一类探测器接收到入射粒子后，立即给出相应的电信号，经过电子线路放大、处理，就可以进行记录和分析。这第二类可称之为电探测器。电探测器是应用最广泛的辐射探测器。这一类探测器的问世，导致了核电子学这一新的分支学科的出现和发展。 能给出电信号的辐射探测器已不下百余种。最常用的主要有气体电离探测器、半导体探测器和闪烁探测器三大类。早在1908年，气体电离探测器就已问世。但直到1931年脉冲计数器出现后才解决了快速计数问题。1947年,闪烁计数器的出现，由于其密度远大于气体而大大提高了对粒子的探测效率。最显著的是碘化钠(铊)闪烁体，对γ射线还具有较高的能量分辨本领。60年代初，半导体探测器的研制成功，使能谱测量技术有了新的发展。现代用于高能物理、核物理和其他科学技术领域的各种类型探测器件和装置，都是基于上述三种类型探测器件经过不断改进创新而发展起来的 各种多功能便携式仪表