閃爍探測器
正文
主要由閃爍體、光的收集部件和光電轉換器件組成的輻射探測器。當粒子進入閃爍體時，閃爍體的原子或分子受激而產生螢光。利用光導和反射體等光的收集部件使螢光儘量多地射到光電轉換器件的光敏層上並打出光電子。這些光電子可直接或經過倍增後，由輸出級收集而形成電脈衝。早在1903年就有人發現 α粒子照射在硫化鋅粉末上可產生螢光的現象。但是，直到 1947年，將光電倍增管與閃爍體結合起來後才製成現代的閃爍探測器。很多物質都可以在粒子入射後而受激發光，因此閃爍體的種類很多,可以是固體、液體或氣體。通常,按化學性質可分為無機閃爍體和有機閃爍體兩大類。無機閃爍體 固體的無機閃爍體一般是指含有少量混合物（激活劑）的無機鹽晶體。雖然用純無機鹽晶體也可作為閃爍體，但加了激活劑後能明顯提高發光效率。當閃爍體中原子的軌道電子從入射粒子接受大於其禁頻寬度的能量時,便被激發躍遷至導帶。然後,再經過一系列物理過程回到基態，根據退激的機制不同而發射出衰落時間很短的螢光（約 10納秒）或是較長的磷光（約1納秒或更長）。最常用的無機晶體是用鉈激活的碘化鈉晶體，即碘化鈉（鉈），最大可做到直徑 500毫米以上。它有很高的發光效率和對γ射線的探測效率。其他無機晶體還有碘化銫（鉈）、碘化鋰（銪）、硫化鋅（銀）等，各有特點。新出現的有鍺酸鉍等。氣體和液體的無機閃爍體，多用惰性氣體及其液化態製成、如氙、氪、氬、氖、氦等。其中以氙的光輸出最大而較多使用。
有機閃爍體 有機閃爍體大多屬於苯環結構的芳香族碳氫化合物，其發光機制主要由於分子本身從激發態回到基態的躍遷。同無機晶體一樣，有機閃爍體也有兩個發光成分,螢光過程小於1納秒。有機閃爍體又可分為有機晶體閃爍體、液體閃爍體和塑膠閃爍體。有機晶體主要有蒽、茋、萘等，具有比較高的螢光效率，但體積不易做得很大。液體閃爍體和塑膠閃爍體可看作是一個類型，都是由溶劑、溶質和波長轉換劑三部分組成，所不同的只是塑膠閃爍體的溶劑在常溫下為固態。還可將被測放射性樣品溶於液體閃爍體內，這種“無窗”的探測器能有效地探測能量很低的射線。液體和塑膠閃爍體還有易於製成各種不同形狀和大小的優點。塑膠閃爍體還可以製成光導纖維，便於在各種幾何條件下與光電器件耦合。
光電轉換器件一般採用光電管與光電倍增管。但是，後出現的半導體光電器件，具有高的量子轉換效率和低功耗，便於閃爍探測器的微型化和提高空間解析度。已有人研製成閃爍體與光電器件均用半導體材料組成的單片集成化的閃爍探測器。
利用光電倍增管倍增系統所做成的電子倍增器，也可單獨用來探測輻射。將分立的二次級改為連續的二次級後，形成通道型電子倍增器。微型化的通道型電子倍增器──微通道板可以做到在1厘米2面積上具有幾十萬個微通道。用微通道板作為電子倍增系統的光電轉換器件，不但可以得到較高的靈敏度，而且還具有良好的時間特性和位置解析度。
閃爍探測器具有探測效率高和靈敏體積大等優點。其能量解析度雖然不如半導體探測器好，但對環境的適應性較強。特別是有機閃爍體的定時性能，中子、γ分辨能力和液體閃爍的內計數本領均有其獨具的優點。因此，它仍是廣泛使用的輻射探測器。
