[发明专利]一种α、β脉冲甄别方法及装置

说明书

本发明公开了一种α、β脉冲甄别方法及装置，其中，包括以下步骤：α、β粒子辐射到有ZnS(Ag)的塑料闪烁体上后，闪烁体产生的荧光光子被光敏器件转换成电脉冲信号并输出；将电脉冲信号用同一个比较器和相同阈值进行比较，输出带有时间信息的α脉冲方波信号或β脉冲方波信号；单稳态电路在α或β脉冲方波信号的上升沿触发下输出标准脉宽正、负信号；将标准脉宽正、负信号分别与α或β脉冲方波信号的下降沿进行比较，进而根据比较结果记录β信号和α信号。其技术方案的有益效果是，有效的降低α对β串扰率和β对α串扰率，提高了探测效率。

技术领域

本发明涉及辐射探测技术领域，尤其涉及一种α、β脉冲甄别方法及装置。

背景技术

塑料闪烁体上涂有ZnS(Ag)作为探测器测量α及β粒子的技术被广泛应用到放射性α、β表面污染测量及低本底α、β测量的各种设备上。在现有的探测中因为一个探测器同时测量α和β粒子，且探测器都是被α和β粒子照射后输出荧光，为了提高测试精度，如何把α和β粒子区分开并分别计数就成了所有使用这种探测器来探测α、β粒子的设备必须面临的问题。

在具体的表面污染及低本底α、β测量中，所测得α粒子的能量一般大于2.5MeV，所测得β粒子的能量在30keV～2.5MeV之间，由此可见所测α、β粒子的能量不在一个区间。另一方面，测量α的ZnS(Ag)涂层很薄(约为8～12mg/cm²)，而ZnS(Ag)的主要特点是：①发光效率极高，约为蒽晶体的三倍。②对重带电粒子的阻止本领很大。所以对α粒子的探测效率接近100％。对β、γ射线不灵敏，因此适用于在强β、γ辐射场中探测α、p等重带电粒子。③发光衰减时间较长，约10μs。测量β粒子的塑料闪烁体其发光探测效率约为蒽晶体的40％，ZnS(Ag)的发光效率是蒽晶体的3倍，那么塑料闪烁体的发光效率是ZnS(Ag)的3/0.4＝8.5倍。塑料闪烁体的发光衰减时间为2～3ns，ZnS(Ag)发光衰减时间较长(约10μs)，他们的发光时间的比值约为10μs/3ns，在3000倍左右。基于涂有ZnS(Ag)塑料闪烁体测量的α粒子能量高于β粒子；测量α的ZnS(Ag)发光效率比测量β粒子的塑料闪烁体的发光效率高8倍以上，那么这两种粒子在涂有ZnS(Ag)塑料闪烁体上产生的荧光数量会差别很大，这些荧光在光电探测器上产生的信号幅度就会差别很大，通过幅度来甄别α和β粒子就是一个切实可行的办法。现在大多数的放射性α、β表面污染测量及低本底α、β测量的各种设备都采用的是这个办法。

在探测过程中，由于α粒子在进入ZnS(Ag)之前，首先会穿过空气，又因α粒子入射角度的不同，其在空气中沉积的能量会有大小不同的变化，导致α粒子沉积在ZnS(Ag)中的能量也会有大小不同的变化，表现为有一部分的α粒子沉积在ZnS(Ag)中的能量产生的荧光和β粒子在塑料闪烁体上产生的的荧光的数量会重叠。用两个甄别阈直接甄别α、β在幅度甄别的时候，会有部分α粒子的信号被计成了β信号；同时部分的高能β粒子也会被计成α信号。即幅度甄别α、β粒子时会产生α对β串扰和β对α串扰。且用幅度甄别时，会因为串扰而损失了本该计为β的粒子、和本该计为α的粒子数，从而造成β和α的探测效率降低。更有为了区分β和α直接牺牲β和α计数的多甄别阈的方法，以及α、β信号进入比较器前先经过一个时间常数大于β脉宽但小于α脉宽的积分器来降低β信号幅度的方法，损失的探测效率就更大了。

发明内容

针对现有的α、β脉冲甄别存在的上述问题，现提供一种旨在实现只有一个甄别阈对α、β脉冲信号进行甄别，降低串扰率并提高了探测效率的α、β脉冲甄别方法及装置。

具体技术方案如下：

一种α、β脉冲甄别方法，其中，包括以下步骤：

α、β粒子辐射到有ZnS(Ag)的塑料闪烁体上后，闪烁体产生的荧光光子被光敏器件转换成电脉冲信号并输出；

将所述电脉冲信号用同一个比较器和相同阈值进行比较，输出带有时间信息的α脉冲方波信号或β脉冲方波信号；