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闪烁体荧光传输特性对ETOF探测器性能的影响

闪烁体荧光传输特性对ETOF探测器性能的影响
闪烁体荧光传输特性对ETOF探测器性能的影响

经典闪烁体探测器原理.docx

闪烁体探测器原理 闪烁体探测器(Scintillation Detector )是利用电离辐射在某些物质中产生的闪光来进行探测的,也是目前应用最多、最广泛的电离辐射探测器之一。 入射辐射射入闪烁体并在闪烁体中损耗能量,引起闪烁体原子的电离和激发,受激电子会激发出可见光; 光子经过光传输过程打在光电倍增管光阴级上发生光电效应产生光电子; 光电子的光电倍增管内倍增,最后电子经阳级进入信号处理电路,形成电脉冲信号,被电子学仪器记录下来。 1K PL qeME Q neME U C h C C εν= ==, 1K PL q N n h E εν==式中,是入射粒子单位能量产生的光电子数。

(4)光阴极吸收光子发射光电子。光电转换率为ε,从阴极到倍增系统中的第一打拿极的传输系数为q ,则光阴极发射并到达第一打拿极的光电子数为'N qR ε=。 (5)光电子在倍增管中倍增,最后到阳极形成电压脉冲。设光电的倍增系数为M ,则在输出端得到MN 个电子,相应的脉冲电荷Q=Emn ,如果它们被全部输出到电容C 收集,则形成一个电压脉冲U 。 (6)这个脉冲通过成形后由射极跟随器或前置放大器输出,被电子学仪器分析记录。 闪烁体探测器的输出脉冲的幅度与入射粒子能量成正比,选择光产额(一定数量的入射粒子所能产生的光子数)大的晶体,提高光收集系数L (要求闪烁体的发射光谱和吸收光谱的重合部分尽量少,同时为减少在闪烁体和倍增管界面上光的损失,常在它们中间加光导或光耦合剂),提高光阴极的光电转换效率ε、电子传输系数q 和光电倍增管的放大倍数M ,都可以使脉冲幅度增大。 闪烁体基本特性 1.发光效率 表征闪烁体将吸收的粒子能量转化为光的本领。常用光输出强度和能量转换效率来表示。光输出强度S 定义:在一次闪烁过程中产生的光子数目R 和带点粒子在闪烁体内损失的能量之比。 ()/'R S MeV E = 光子数 能量转换效率P 定义:在一次闪烁过程中产生的光子总能量和带电粒子损失的能量之比。 ()00' Rh P Sh E νν==

各类探探测器优劣比较

三大类探测器比较(闪烁体、半导体、电离室) (闪烁体)碘化钠探头:他的激活剂是(TI),对γ射线,当能量大于150keV时响应是线性的;对质子和电子,线性响应范围很宽,光输出和能量的关系接近通过原点的直线,仅在能量低于几百keV(对电子)和(1~2)MeV(对质子)时才偏离直线;对α粒子,能量大于4~5MeV后近似线性,但其直线部分延长不过原点。因此测量α粒子(或其他重粒子)时,比须进行能量校准。NaI(TI)烁体的主要优点是密度大,原子序数高,因而对γ射线探测效率高。另外它的发光效率高,因而能量分辨率也较好。它的缺点是容易潮解,因此使用必须密封。 碘化铯探头:CsI(TI)碘化铯是另一种碱金属卤化物,作为闪烁体材料常用铊或纳作激活剂。铊的能量线性与碘化钠的接近,能量分辨率比碘化钠的差一些。碘化铯的密度和平均原子序数比碘化钠更大,因此对γ射线的探测效率也更高。与碘化钠相比,碘化铯的机械强度大,易于加工成薄片或做成极薄的蒸发薄膜。此外,它不易潮解,也不易氧化。但若暴露在水或高湿度环境中它也会变质。碘化铯的主要缺点是光输出比较低,原材料价格较贵。 锗酸铋探头:与碘化钠(TI)同体积时,探测效率比碘化钠的高的多。对0.511MeV γ光子,与NaI(TI)、CsF、和Ge半导体、塑料闪烁体相比,锗酸铋(BGO)有最大的效率和最好的信噪比。BGO主要用于探测低能x射线、高能γ射线以及高能电子。在低能区(<<0.5MeV)的能量分辨率比碘化钠的差,例如对于0.511MeV的γ射线,BGO的时间分辨为1.9ns,而碘化钠NaI(TI)的的为0.75ns。BGO的主要缺点是折射率较高,尺寸大的BGO难以将光输出去。价格高。 硫化锌:ZnS(Ag)它对α粒子的发光效率高,而对γ射线和电子不灵敏,很适合在强β、γ本底下探测重带点粒子如α、核裂片等,探测效率可达100%。

几种常见荧光素极其特性介绍

几种常见荧光素极其特性介绍 荧光素(英语:Fluorescein,又称为荧光黄)是一种合成有机化合物,它是具有光致荧光特性的染料,外观为暗橙色/红色粉末,可溶于乙醇,微溶于水,在蓝光或紫外线照射下,发出绿色荧光。荧光染料种类很多,目前常用于标记抗体的荧光素有以下几种:异硫氰酸荧光素,四乙基罗丹明,四甲基异硫氰酸罗丹明,酶作用后产生荧光的物质。目前荧光素广发应用在免疫荧光、免疫荧光染色实验中。 下面介绍几种常用荧光素及其基本生物学特性: 1、异硫氰酸荧光素,简称“FITC”。是一种小分子荧光素,其效率取决于于溶液的pH 值,因此,在使用FITC时应注意溶液的酸碱度。FITC分子量为389.4,最大吸收光波长为490~495nm,最大发射光波长为520~530nm,呈现明亮的黄绿色荧光。 FITC在冷暗干燥处可保存多年,是目前应用最广泛的荧光素。其主要优点是人眼对黄绿色较为敏感,通常切片标本中的绿色荧光少于红色。 2、藻红蛋白,简称“PE”。相对分子质量较大,约为240kD,最大吸收峰为564nm,当使用488nm激光激发时其发射荧光峰值约为576nm,故可能会对其它大探针产生空间位阻。 但PE的化学结构非常稳定,有很高的荧光效率,并易与抗体分子结合。需要注意的是PE作为天然染料,因来源不同可能造成荧光素结构上的微小差别,导致其特征的不一致。 3、PI和EB。两者都具有嵌入到双链DNA和RNA的碱基对中并与碱基对结合的特异性。为了获得特异的DNA分布,染色前必须用RNA酶处理细胞,排除双链RNA的干扰。 PI和EB不能进入完整的细胞膜,因此,又可以用于检测死活细胞。PI和EB各种理化性质相似,但PI比EB的发射光光谱峰向长波方向移动,因而在做DNA和蛋白质双参数测量时,PI的红色荧光和FITC的绿色荧光更易于区分和测量。另外,PI比EB测得的DNA 分布的变异系统(CV值)低,所以PI得到更广泛的应用。

闪烁体探测器的基本介绍

闪烁体探测器的基本介绍 秦1林2 (中国石油大学华东,青岛,255680) 摘要:闪烁体探测器是利用电离辐射在某些物质中产生的闪光来进行探测的,也是目前应用最多、最广泛的电离辐射探测器之一。 关键词:闪烁体;辐射;电离激发 早在1903年,威廉·克鲁克斯就发明了由硫化锌荧光材料制成的闪烁镜并用其观察镭衰变放出的辐射;卢瑟福在其著名的卢瑟福散射实验中也曾使用硫化锌荧光屏观测α粒子。不过,由于传统荧光材料在使用上很不方便,闪烁探测器一直没有大的进展。1947年Coltman和Marshall成功利用光电倍增管测量了辐射在闪烁体内产生的微弱荧光光子,这标志着现代闪烁体探测器的发端。 1.基本构成与原理 闪烁体主要由闪烁体、光的收集部件和光电转换器件组成的辐射探测器。 图1 闪烁体探测器基本构造 入射辐射在闪烁体内损耗并沉积能量,引起闪烁体中原子(或离子、分子)的电离激发,之后受激粒子退激放出波长接近于可见光的闪烁光子。闪烁光子通过光导射入光电倍增管的光阴极并打出光电子,光电子受打拿级之间强电场的作用加速运动并轰击下一打拿级,打出更多光电子,由此实现光电子的倍增,直到最终到达阳极并在输出回路中产生信号。 2.闪烁体的分类 很多物质都可以在粒子入射后而受激发光,因此闪烁体的种类很多,可以是固体、液体或气体。 闪烁体材料大致可分为以下三类:

(1)用于γ射线探测的CsI(Tl)晶体无机闪烁体:包括碱金属卤化物晶体(如NaI(Tl)、CsI(Tl)等,其中Tl是激活剂)、其他无机晶体(如CdWO4、BGO等)、玻璃体。 (2)有机闪烁体:有机晶体(如蒽、芪等)、有机液体、塑料闪烁体。 (3)气体闪烁体:如氩、氙等。 3 闪烁体的性质 3.1发光效率高 能够将入射带电粒子的动能尽可能多地转换为闪烁光子数。 3.2线性好 入射带电粒子损耗的能量在很大范围内与产生闪烁光子数保持线性关系。3.3发射光谱与吸收光谱不重叠 闪烁体介质对自身发射光是透明的,不存在自吸收。 3.4发光衰减时间短 入射粒子产生闪光的持续时间短,探测器反应快。 3.5其它性质 加工性能好、折射率合适、原料易得且无毒、成本低廉等。一般而言,无机闪烁体的光子产额高、线性好,但发光衰减时间较长;有机闪烁体发光衰减时间短,但光子产额较低。 4 闪烁体的发光机理 不同闪烁体在电离辐射作用下发光的物理机制有很大区别。 4.1无机闪烁体 这类闪烁体的发光机制以掺杂激活剂的碱金属卤化物晶体最为典型。在此类晶体中各原子呈周期性排列,在原子核电场的作用下,原本属于单个原子的核外电子可以以在相邻原子间转移,这样的电子不再固定从属于某个原子,而是从属于整个晶体,这种现象称为晶体中电子的共有化。原先孤立原子中的能级也相互交错重叠形成晶体能带,这些能带又可分为价带与导带,二者之间存在一定宽度的禁带。当电离辐射进入晶体中,原先处于价带的电子受激发跃迁至导带,之后

荧光分析法检测原理及应用举例

1 荧光定义 某些化学物质从外界吸收并储存能量而进入激发态,当其从激发态回到基态时,过剩的能量以电磁辐射的形式放射出去即发光,称之为荧光。可产生荧光的分子或原子在接受能量后引起发光,供能一旦停止,荧光现象随之消失。 2 荧光分类 由化学反应引起的荧光称为化学荧光,由光激发引起的荧光称为光致荧光,课题主要研究光致荧光。按产生荧光的基本微粒不同,荧光可分为原子荧光、X 射线荧光和分子荧光,课题主要研究分子荧光。 3 光致荧光机理 某一波长的光照射在分子上,分子对此光有吸收作用,光能量被分子所吸收,分子具有的能量使分子的能级由最低的基态能级上升至较高的各个激发态的不同振动能级,称为跃迁。分子在各个激发态处于不稳定的状态,并随时在激发态的不同振动能级下降至基态,在下降过程中,分子产生发光现象,此过程为释放能量的过程,即为光致荧光的机理。光致荧光的过程按照时间顺序可分为以下几部分。 分子受激发过程 在波长为10~400nm的紫外区或390~780nm的可见光区,光具有较高的能量,当某一特征波长的光照射分子时,是的分子会吸收此特征波长的光能量,能量由光传递到分子上,此过程为分子受激发过程。分子中的电子会出现跃迁过程,在稳定的基态向不稳定的激发态跃迁。跃迁所需要的能量为跃迁前后两个能级的能量差,即为吸收光的能量。分子跃迁至不稳定的激发态中即为电子激发态分子。 在电子激发态中,存在多重态。多重态表示为2S+1。S为0或1,它表示电子在自转过程中,具有的角动量的代数和。S=0表示所有电子自旋的角动量代数和为0,即所有电子都是自旋配对的,那么2S+1=1,电子所处的激发态为单重态, 用S i 表示,由此可推出,S 即为基态的单重态,S 1 为第一跃迁能级激发态的单重 态,S 2 为第二跃迁能级激发态的单重态。S=1表示电子的自旋方向不能配对,说明电子在跃迁过程中自旋方向有变化,存在不配对的电子为2个,2S+1=3,电子 在激发态中位于第三振动能级,称为三重态,用T i 来表示,T 1 即为第一激发态中 的三重态,T 2 即为第二激发态中的三重态,以此类推。

塑料闪烁体探测器时间分辨

塑料闪烁体探测器时间分辨 一、实验原理 (一)塑料闪烁体工作原理及特征 塑料闪烁体是一种有机闪烁体计数器,其工作原理可分为以下五个过程: 1.射线进入闪烁体,发生相互作用,闪烁体电离,激发; 2.受激原子、分子退激发射荧光光子; 3.光子收集到光电倍增管的光阴极上,打出光子; 4.光子在光电倍增管上倍增,产生电子流,在阳极负载上产生电信号; 5.电子仪器记录和分析电信号 塑料闪烁体是一种用途广泛的有机闪烁体,他可以测量α、β、γ、快中子、质子、宇宙射线及裂变碎片等。它有以下几个特点: 1.制作简便; 2.发光衰减时间短(1~3ns); 3.透明度高,光传输性能好; 4.性能稳定,机械强度高,耐振动,耐冲击,耐潮湿,不需要封装; 5.耐辐射性能好 其主要不足是能量分辨本领较差,因此一般只做强度测量。 (二)TAC工作原理 时幅转换器有两路输入型号,一路作为起始信号,一路作为结束信号,将两信号之间的时间间隔转换为电压幅度 有两种类型的TAC:起停型时幅变换和重叠型时幅变换 起停型时幅变换:线性好,时间间隔范围宽(微妙到纳秒),时间分辨好(ps),

通用性强 脉冲重叠型时幅变换:变换速度快,死时间小,线性和精度较差,用于短时间间隔测量,即高计数率时间分析实验中。 (三)时间分辨 对于能量和质量确定的粒子,飞行一定距离所需要的时间是单一的。实际上用飞行时间方法测得的这时间是围绕某一平均值的一个分部,分布的宽度通常用半高 宽FWHM表示,成为时间测量系统的时间分辨,它直接影响到时间测量的精度。 二、实验过程及数据 (一)塑闪响应曲线的测量 由于在不同的电压下塑料闪烁体的性能不同,因此先测量探测器在不同电压下对辐射信号的响应变化。 将放射源放在两个塑闪的中间,测量1000V~1800V电压范围内,10秒时间内定标器所记录的计数:

闪烁体、半导体、电离室探测器比较

闪烁体、半导体、电离室三大类探测器比较(闪烁体)碘化钠探头:他的激活剂是(TI),对γ射线,当能量大于150keV时响应是线性的;对质子和电子,线性响应范围很宽,光输出和能量的关系接近通过原点的直线,仅在能量低于几百keV(对电子)和(1~2)MeV(对质子)时才偏离直线;对α粒子,能量大于4~5MeV后近似线性,但其直线部分延长不过原点。因此测量α粒子(或其他重粒子)时,比须进行能量校准。NaI(TI)烁体的主要优点是密度大,原子序数高,因而对γ射线探测效率高。另外它的发光效率高,因而能量分辨率也较好。它的缺点是容易潮解,因此使用必须密封。 碘化铯探头:CsI(TI)碘化铯是另一种碱金属卤化物,作为闪烁体材料常用铊或纳作激活剂。铊的能量线性与碘化钠的接近,能量分辨率比碘化钠的差一些。碘化铯的密度和平均原子序数比碘化钠更大,因此对γ射线的探测效率也更高。与碘化钠相比,碘化铯的机械强度大,易于加工成薄片或做成极薄的蒸发薄膜。此外,它不易潮解,也不易氧化。但若暴露在水或高湿度环境中它也会变质。碘化铯的主要缺点是光输出比较低,原材料价格较贵。 锗酸铋探头:与碘化钠(TI)同体积时,探测效率比碘化钠的高的多。对0.511MeVγ光子,与NaI(TI)、CsF、和Ge半导体、塑料闪烁体相比,锗酸铋(BGO)有最大的效率和最好的信噪比。BGO主要用于探测低能x射线、高能γ射线以及高能电子。在低能区(<<0.5MeV)的能量分辨率比碘化钠的差,例如对于0.511MeV的γ射线,BGO的时间分辨为1.9ns,而碘化钠NaI(TI)的的为0.75ns。BGO的主要缺点是折射率较高,尺寸大的BGO难以将光输出去。价格高。硫化锌:ZnS(Ag)它对α粒子的发光效率高,而对γ射线和电子不灵敏,很适合在强β、γ本底下探测重带点粒子如α、核裂片等,探测效率可达100%。 laBr3是新型卤化物闪烁体,其基本性能已经全面超越了传统的碘化钠闪烁体,谱仪具有比碘化钠更好的能量分辨率、峰形和稳定性。液体闪烁体:对脉冲形状甄别的性能极好,主要用于强γ场中测量快中子,也常用于测量低能弱β射线的发射率。测量β辐射和中子大都选用塑料闪烁体,也可采用有机液体闪烁体; 测量α辐射一般用ZnS(Ag)闪烁体;BGO闪烁体适用于测量低能x射线和高能γ射线;NaI(TI)主要用于探测γ射线。检测3H和14C等放射源的低能β辐射的微弱放射性活度,经常使用液体闪烁体。 (半导体)高纯锗探测器:普遍用于γ射线谱仪中。硅探测器对γ射线的探测效率 很低,锗探测器使用时需要在液氮温度下冷却,这是由于他们的原子序数低和禁带宽度很窄

闪烁计数器工作原理及应用

闪烁计数器的工作原理 闪烁计数器是一种利用射线引起闪烁体的发光而进行记录的辐射探测器。1947年由J.W. 科尔特曼和H.P.卡尔曼所发明。它由闪烁体、光电倍增管(见光电管)和电子仪器等单元组成。 它是由闪烁体(也称荧光体)和光电倍增管构成。常用的闪烁体有NaI(TI)[铊激活]、ZnS(Ag)和有机晶体“蒽”等,它们在射线照射下会发光(闪烁)。它的工作原理是:射线在闪烁体中产生的光子,打到光电倍增管的阴极上产生光电子,光电子的电子流通过倍增管放大并被阳极接收,形成了一个电脉冲,再由仪器的其他部件加以放大记录。碘化钠晶体常用来测量γ射线,硫化锌晶体常用来测量α射线。闪烁计数器的优点是,效率高、记录快,可以测定射线的能量。 闪烁计数器的应用 射线同闪烁体相互作用,使其中的原子、分子电离或激发,被激发的原子、分子退激时发出微弱荧光(见固体发光),荧光被收集到光电倍增管,倍增的电子流形成电压脉冲,由电子仪器放大分析和记录。利用这种现象可探测带电粒子。可用的闪烁体种类很多,用得较多的有NaI(加微量Tl)、CSI(加微量Tl)、ZnS(加微量Ag )等无机盐晶体和蒽、茋、对联三苯等有机晶体,也有用液体、塑料或气体的闪烁体。闪烁计数器的优点是效率高,有很好的时间分辨率和空间分辨率,时间分辨率达10^-9秒,空间分辨率达毫米量级。它不仅能探测各种带电粒子,还能探测各种不带电的核辐射;不仅能探测核辐射是否存在,还能鉴别它们的性质和种类;不但能计数,还能根据脉冲幅度确定辐射粒子的能量。在核物理和粒子物理实验中应用十分广泛。 艾驰商城是国内最专业的MRO工业品网购平台,正品现货、优势价格、迅捷配送,是一站式采购的工业品商城!具有10年工业用品电子商务领域研究,以强大的信息通道建设的优势,以及依托线下贸易交易市场在工业用品行业上游供应链的整合能力,为广大的用户提供了传感器、图尔克传感器、变频器、断路器、继电器、PLC、工控机、仪器仪表、气缸、五金工具、伺服电机、劳保用品等一系列自动化的工控产品。 如需进一步了解相关仪器仪表产品的选型,报价,采购,参数,图片,批发等信息,请关注艾驰商城https://www.doczj.com/doc/d12864300.html,/

荧光物质的荧光特性及其定量分析

荧光物质的荧光特性及其定量分析 指导老师:吴莹 实验人:王壮 同组实验:戈畅、陆潇 实验时间:2016.5.30 一.实验目的 1.测量荧光物质的激发光谱和荧光光谱; 2.掌握荧光物质的定量测定方法; 3.熟悉F-2500(日立)荧光光谱仪结构及操作。 二.实验原理 (一)荧光的产生过程 荧光是发射光。物质分子或原子在一定条件下吸收辐射能而被激发到较高电子能态后,在返回基态的过程中将以不同的方式释放能量。如在分子吸收分光光度法中,受激分子以热能的形式释放多余的能量,测量的是物质对辐射的吸收,属吸收光谱法;而发光分析是受激分子或原子以发射辐射的形式释放能量,测量的是物质分子或原子自身发射辐射的强度,属发射光谱法。 激发光谱曲线:固定测量波长(选最大发射波长),化合物发射的荧光强度与激发光波长的关系曲线。 荧光(发射)光谱曲线:固定激发光波长(选最大激发波长),化合物发射的荧光强度与发射光波长关系曲线。 电子跃迁到不同激发态能级,吸收不同波长的能量,产生不同吸收带,但均回到第一激发单重态的最低振动能级再跃迁回到基态,产生波长一定的荧光,所以发射光谱的形状与激发波长无关。 (二)荧光的产生与分子结构的关系 1.跃迁类型:* ππ →的荧光效率高,系间跨越过程的速率常数小,有利于荧光的产生; 2.共轭效应:提高共轭度有利于 增加荧光效率并产生红移; 3.刚性平面结构:可降低分子振 动,减少与溶剂的相互作用,故 具有很强的荧光。如荧光素和酚 酞有相似结构,荧光素有很强的 荧光,酚酞却没有; 4.取代基效应:芳环上有供电基, 使荧光增强。 (三)荧光分析 荧光分析可应用于物质的定性及定量,由于物质结构不同,所吸收的紫外—可见光波长不同,所发射荧光波长也不同,利用这个性质可鉴别物质。在一定频率和一定强度的激发光照射下,荧光物质(稀溶液体系)所产生的荧光强度与浓度呈线性关系,可进行定量分析。 (四)荧光光谱仪

有机荧光物质的简介

有机荧光物质 有机荧光物质是一类具有特殊光学性能的化合物, 它们能吸收特定频率的光, 并发射出低频率(较长波长) 的荧光释放所吸收的能量。某些有机化合物在紫外和短波长的可见光的激发下能发出荧光, 产生可见光谱中鲜艳的颜色, 这类物质称为日光型荧光染、颜料。 荧光的产生 有色化合物分子通常处于能量最低的状态,称为基态。吸收紫外或可见光的能量后, 电子跃迁至高能量轨道激发态。分子可有多个激发态。处于激发态的分子通过振动弛豫、内部转换等过程跃迁到分子的最低激发态的最低振动能级, 再发生辐射跃迁回到基态, 放出光子, 产生荧光. 有机染料分子的第一激发态与基态的能差是一定的, 因而荧光波长不随激发光波长的改变而发生变化。分子激发过程中吸收的能量一般高于荧光辐射释放的能量, 二者之差以热的形式损耗,因此荧光波长比激发光的长, 其差通常为50~ 70nm , 当有机化合物分子内可以形成氢键时, 则增至150~ 250 nm , 这一规律称为Stoke’s 位移。荧光的强度受许多因素的制约, 如激发光源能量、吸收强度、量子效率等。量子效率也称量子收率, 是指荧光物体分子发射的光量子数与吸收的光量子数之比。其大小是由分子结构决定的, 而与激发光源的能量无关。事实证明, 荧光物质分子一般都含有发射荧光的基团(称为荧光团) 以及能使吸收波长改变并伴随荧光增强的助色团。 分子结构与荧光特性: 1.共轭系统对荧光的影响 通常增加分子P 电子共轭体系长度可提高荧光效率并使荧光红移。空间位阻效应的存在能破坏分子的共平面性及共轭程度, 从而使荧光减弱。立体异构对荧光强度也有影响, 如反式二苯乙烯是强荧光型的, 顺式二苯乙烯由于位阻效应的存在则无荧光特性。 2.取代基对荧光的影响 大部分有机荧光物质分子中带有芳环, 芳环上引入取代基可改变荧光的光量子收率和发射波长。通常邻、对位定位基可使荧光增强, 间位定位基使荧光减弱, 硝基、偶氮基能阻止荧光的产生。分子两端分别引入给电性和吸电性基团可使染料发生红移并伴随荧光的增强。卤原子的存在对荧光不利。氨基的引入可使荧光增强。 3.分子环构化对荧光的影响 染料分子的闭环对荧光的产生非常有利, 可以增加分子共平面性和刚性而使荧光增强。许多本身无荧光或荧光很弱的化合物与金属螯合产生的具有环状结构的螯合物显示较强荧光。分子内含有羟基并可形成分子内氢键多数情况下能使荧光强度提高。 熔融状态下使树脂着色是制备热塑型树脂固溶体荧光颜料的常用方法。向熔融的对甲苯磺酰胺中加入甲醛, 再与胺发生缩合反应, 加入荧光染料, 于150~ 175 ℃使树脂着色。冷却成“玻璃”状,粉碎, 研磨, 可得颜料。热固型树脂固溶体荧光颜料也可用类似方法制得。此外, 将高度分散的树脂常温染色也是制备荧光颜料的常用方法。 金属表面等离子共振与拉曼散射 金属纳米结构的表面等离子体光学在光学传感、生物标记、以及表面增强拉

核辐射探测复习题第三章闪烁体探测器

1.闪烁探测器是利用________________在核辐射的作用下会发光的特性探测辐射的,光电 器件将微弱的闪烁光转变为______,经过多次倍增放大后,输出一个______。 2.无机闪烁体的特点是:对带电粒子的阻止本领__(大或小),时间相应__(快或慢),发 光效率__(高或低),能量线性相应__(好或差)。 3.发光效率C发光与光输出S成______(正比或反比)关系。 4.对于有机闪烁体而言,发光衰减时间有快、慢两种成分,其衰减规律表达式为:_________. 5.同一种有机闪烁体下发光曲线中慢成分的强度主要与入射核辐射的粒子______(能量或 种类)相关。 6.__________是用来描述光在闪烁体中的传输情况,标志着闪烁体所能使用的最大尺度的 一个量。 7.能量响应是表示____________与____________之间的关系,其理想的曲线是______(正态 分布、泊松分布或线性的)。 8.核辐射测量中经常用到NaI(Tl)探测γ射线,其中测量β辐射和中子选用____________, 也可以选用____________,测量α辐射一般选用____________,测量低能X射线和高能γ射线选用____________。(BGO闪烁体,塑料闪烁体,有机液体闪烁体,ZnS(Ag)闪烁体) 9.光学收集系统主要包括______,______和______。其中______可以减少光在交界面的全 反射,使光有效的传输到光电倍增管的阴极;______能够把闪烁体中各个方向发射的光有效的发射到光电倍增管的阴极上。 10. 上图是闪烁探测器的输出信号的过程示意图,请依照正确组成填写空白处。(闪烁体; 光电倍增管;前置放大器;阳极;放大器;直流偏压;光阴极;打拿级;) 11.NaI闪烁体探测器对于β和γ射线的平均电离能为______;半导体探测器Si和Ge的平 均电离能为______;气体探测器中气体的平均电离能为_______。(2eV,3eV,20eV,30eV,200eV,300eV)。 12.闪烁探测器从核辐射进入闪烁体到输出电压脉冲经历了一系列过程,其中间过程按照正 确的时间顺序为:__________________________,其中时间分辨是探测器对两组相继发生的事件的最小时间间隔,造成时间分辨的因素是时间的离散,那么时间离散的主要因素是______过程。 A:闪烁光子从发光地点到达光阴极的时间; B:辐射粒子或引起的次级电子在闪烁体中耗尽能量的时间; C:阳极收集电荷在输出回路上输出脉冲电压; D:光电子的渡越时间;、

荧光材料基本知识

1.把各种能量转换为光能的过程主要有两种: 其一是热辐射,其二是发光。 2. 按照激发能的不同可以把发光分类为光致发光(紫外波段发光或真空紫外波段发光激发)、阴极射线发光(电子束流激发)、电离辐射发光(X射线、γ射线及高能离子激发)、电致发光(直流或交流电场激发)、化学发光(由化学反应能激发)、生物发光(由生物能激发)、摩擦发光(由机械应力激发)等。 3. 发光材料是由作为材料主体的化合物(基质)和选定掺入的少量以至微量的杂质离子(激活剂)所组成,有时还掺入另一种杂质离子作为敏化剂。 4. 荧光,又作“萤光”,是指一种光致发光的冷发光现象。当某种常温物质经某种波长的入射光(通常是紫外线或X射线)照射,吸收光能后进入激发态,并且立即退激发并发出比入射光的的波长长的出射光(通常波长在可见光波段);而且一旦停止入射光,发光现象也随之立即消失。具有这种性质的出射光就被称之为荧光。在日常生活中,人们通常广义地把各种微弱的光亮都称为荧光,而不去仔细追究和区分其发光原理。 5. 荧光淬灭(fluorescence quenching)又称荧光熄灭或萃灭:是指导致特定物质的荧光强度和寿命减少的所有现象。 6.荧光熄灭剂:引起荧光熄灭的物质称为荧光熄灭剂。如,卤素离子、重金属离子、氧分子以及硝基化合物、重氮化合物、羧基和羰基化合物均为常见的荧光熄灭剂。

7.荧光淬灭的原因很多,机理也很复杂,主要包括:①因荧光物质的分子和熄灭剂分子碰撞而损失能量;②荧光物质的分子与熄灭剂分子作用生成了本身不发光的的配位化合物;③溶解氧的存在,使得荧光物质氧化,或是由于氧分子的顺磁性,促进了体系间跨越,使得激发单重态的荧光分子生在荧光物质分子与猝灭剂分子之间 8.静态猝灭:当基态荧光分子与猝灭剂之间通过弱的结合生成复合物,且该复合物使荧光猝灭的现象称为静态猝灭。 动态猝灭:如果激发态荧光分子与猝灭剂碰撞使其荧光猝灭则称为动态猝灭。 动态猝灭:温度增高,猝灭增强; 静态猝灭:温度增高,猝灭降低。转变至三重态;④当荧光物质浓度过大时,会产生自淬灭现象。 9. 量子效率也称量子收率, 是指荧光物体分子发射的光量子数与吸收的光量子数之比。其大小是由分子结构决定的, 而与激发光源的能量无关。 10.拉曼散射光谱是指分子对入射光所产生使其频率发生较大改变的一种光散射现象。激光拉曼光谱主要的一些特点: (l)每种物质(分子)都有自己完全独立的特征谱线,因此每种物质的特征谱线可以表征这一物质。(2)拉曼谱线的线宽大多数较窄,并且往往都是成对出现的,也就是具有完全相同大小的正负频差。这两条谱线在短波一边的叫做反斯托克斯谱线,在长波一边的叫做斯托

同步辐射标定闪烁体探测器灵敏度

1001- 4322(2012)07-1575-04 同步辐射标定闪烁体探测器灵敏度 何小安1杜华冰1李朝光1易荣清1肖体乔2 1.中国工程物理研究院激光聚变研究中心,四川绵阳621900;2.中国科学院上海应用物理研究所,上海201800 摘要: 利用上海同步辐射光源BL13W1光束线开展了闪烁体探测器的灵敏度标定方法的研究。对光源的高次谐波以及闪烁体探测器的工作线性动态范围进行了实验研究,在此基础上建立了一种新的同步辐射标定闪烁体探测器灵敏度的方法。通过对实验结果的理论拟合,得到与放射源方法相符合的灵敏度数据,验证了方法的准确性,提高了标定数据的精度。 同步辐射; 闪烁体探测器; 灵敏度; 等离子体 TN247 A10.3788/HPLPB20122407.15752012-03-262012-05-21 何小安(1984-),男,从事激光聚变X射线诊断工作;hexiaoan1984@163.com。

£减,观察_区,则探测;测器信号

@@[1] McDonald J W, Suter L J, Landen O L, et al. Hard X-ray and hot electron environment in vacuum hohlraums at the National Ignition Facili

ty[J]. Phys Plasmas, 2006, 13:032703. @@[2] Juan C F, Goldman SR, KlineJ L, et al. Gas-filled hohlraum experiments at the National Ignition Facility[J]. Phys Plasmas, 2006,13: 056319. @@[3]蔡涓涓,黄文忠,谷渝秋,等.双荧光层靶Ka线强度比诊断靶内超热电子温度[J].强激光与粒子束,2011,23(5):1303-1306.(Cai Juanjuan,Huang Wenzhong, Gu Yuqiu, et al. Diagnosis of hot electron temperature by ratio of Kα lines from two-layer fluorescent target. High Power Laser and Particle Beams, 2011 , 23(5) : 1303-1306) @@[4]蔡达锋,王剑,谷渝秋,等.超热电子能量分布的实验和模拟研究[J].强激光与粒子束,2011,23(7):1945-1948.(Cai Dafeng, Wang Jian,Gu Yuqiu, et al. Experimental and simulative study on energy distribution of hot electrons. High Power Laser and Particle Beams, 2011, 23 (7) : 1945-1948) @@[5] McDonald J W, Kauffman R L, Celeste J R, et al. Filter-fluorescer diagnostic system for the National Ignition Facility[J]. Review of Scien tific Instruments, 2004, 75(10):3753-3755. @@[6] Bruns H C, James A E, Thoe S R, et al. Filtered Fluoresscer X-ray Detector[R]. UCRL-JC-119323,1995. @@[7] 汪晓莲.粒子探测技术[M].合肥:中国科学技术大学出版社,2009:232-234.(Wang Xiaolian.Detector technology of particle.Hefei: University of Science and Technology of China, 2009:232-234) @@[8]久米英浩,冈野和芳,酒井四郎,等.光电倍增管[M].日本:滨松光子学株式会社,1993:126-129.(Jiumi Yinghao,Gangye Hefang, Jiujing Silang, et al. Photomultiplier. Japan: Hamamastu, 1993:126-129) @@[9]李三伟,祁兰英,易荣清,等.激光聚变中硬X光谱回推方法[J].强激光与粒子束,1995,7(2):205-209.(Li Sanwei,Qi Lanying,Yi Rongqing, et al. A unfolding of hard X-ray spectrum in laser fusion. High Power Laser and Particle Beams, 1995, 7(2) :205-209) Scintillator's sensitivity calibration method  in synchrotron radiation facility Du HuabingLi ChaoguangYi RongqingXiao Tiqiao He Xiaoan

初中化学常见物质的颜色归纳总结

初中化学常见物质的颜色归纳总结 固体物质的颜色 白色固体:氧化镁 MgO 、五氧化二磷 P2O5、氧化钙 CaO 、氢氧化钙Ca(OH)2、碳酸钠Na2CO3、碳酸钙CaCO3、氯酸钾KClO3、氯化钾KCl、氢氧化钠NaOH、无水硫酸铜CuSO4等。 黄色固体:硫粉S 红色固体:红磷P、氧化铁Fe2O3、铜Cu 蓝色固体:胆矾CuSO4·5H2O 黑色固体:木炭C、氧化铜CuO、二氧化锰MnO2、四氧化三铁Fe3O4、生铁Fe 绿色固体:碱式碳酸铜Cu2(OH)2CO3 紫黑色固体:高锰酸钾KMnO4 无色固体:冰,干冰,金刚石 银白色固体:银,铁,镁,铝,汞等金属 生成沉淀的颜色 白色沉淀:不溶于水也不溶于稀硝酸:氯化银AgCl、硫酸钡BaSO4。不溶于水但溶于稀硝酸或稀盐酸:氢氧化镁Mg(OH)2、碳酸钙CaCO3、碳酸钡BaCO3 红褐色沉淀:氢氧化铁Fe(OH)3 蓝色沉淀:氢氧化铜 Cu(OH)2 溶液的颜色 蓝色溶液Cu2+:硫酸铜CuSO4、硝酸铜Cu(NO3)2、氯化铜CuCl2等

黄色溶液Fe3+:氯化铁FeCl3、硫酸铁Fe2(SO4)3、硝酸铁Fe(NO3)3等 浅绿色溶液Fe2+:氯化亚铁FeCl2、硫酸亚铁FeSO4、硝酸亚铁Fe(NO3)2等 无色液体:水,双氧水 紫红色溶液:高锰酸钾溶液 紫色溶液:石蕊溶液 气体的颜色 红棕色气体:二氧化氮 黄绿色气体:氯气 无色气体:氧气,氮气,氢气,二氧化碳,一氧化碳,二氧化硫,氯化氢气体等大多数气体。 常见物质的学名、俗名及化学式 ⑴金刚石、石墨:C ⑵水银、汞:Hg (3)生石灰、氧化钙:CaO (4)干冰(固体二氧化碳):CO2 (5)盐酸、氢氯酸:HCl (6)亚硫酸:H2SO3 (7)氢硫酸:H2S (8)熟石灰、消石灰:Ca(OH)2 (9)苛性钠、火碱、烧碱:NaOH (10)纯碱:Na2CO3碳酸钠晶体、纯碱晶体:Na2CO3·10H2O

常见荧光素

常见荧光素: (1)异硫氰酸荧光素 (fluorescein isothiocyanate, FITC) :FITC纯品为黄色或橙黄色结晶粉末,易溶于水和酒精溶剂。有两种异构体,其中异构体Ⅰ型在效率、稳定性与蛋白质结合力等方面都更优良。FITC分子量为389.4,最大吸收光波长为490~495nm,最大发射光波长为520~530nm,呈现明亮的黄绿色荧光。FITC在冷暗干燥处可保存多年,是目前应用最广泛的荧光素。其主要优点是人眼对黄绿色较为敏感,通常切片标本中的绿色荧光少于红色。 (2)四乙基罗丹明 (rhodamine, RB200) :RB200为橘红色粉末,不溶于水,易溶于酒精和丙酮,性质稳定,可长期保存。最大吸收光波长为 570nm,最大发射光波长为595~600nm,呈现橘红色荧光。 (3)四甲基异硫氰酸罗丹明 (tetramethyl rhodamine isothiocynate, TRITC):TRITC为罗丹明的衍生物,呈紫红色粉末,较稳定。最大吸收光波长为 550nm,最大发射光波长为620nm,呈现橙红色荧光,与FITC的翠绿色荧光对比鲜明,可配合用于双重标记或对比染色。因其荧光淬灭慢,也可用于单独标记染色。(4)镧系:镧系螯合物某些3价稀土镧系元素如铕(Eu3)、铽(Tb3)、铈(Ce3)等的螯合物经激发后也可发射特征性的荧光,其中以Eu3 应用最广。Eu3螯合物的激发光波长范围宽,发射光波长范围窄,荧光衰变时间长,最适合用于分辨荧光免疫测定。 (5)藻红蛋白(P-phycoerythrin,PE):PE是在红藻中所发现的一种可进行光合作用的自然荧光色素,分子量为240kD的蛋白,最大吸收峰为564 nm,当使用488 nm激光激发时其发射荧光峰值约为576 nm,对于单激光器的流式细胞仪来说,推荐使用585±21nm的带通滤光片,双激光器的流式细胞仪推荐使用575±13nm的带通滤光片。FL2探测器检测PE。 (6)多甲藻叶绿素蛋白(peridinin chlorophyll protein,PerCP):PerCP 是在甲藻和薄甲藻的光学合成器中发现的,是一种蛋白复合物,分子量约为 35kD,最大激发波长的峰值在490nm附近,当被488nm氩离子激光激发后,发射光的峰值约为677nm。FL3探测器检测PerCP。 (7)碘化丙啶( propidium iodide,PI):可选择性地嵌入核酸(DNA、RNA)的双螺旋碱基对中。在对DNA染色时,需用RNase对细胞进行处理,以排除RNA

CdZnTe探测器性能的研究

CdZnTe核探测器性能测试研究 作者姓名:孙浩学号:201306020207指导教师:周建斌 摘要 本文主要研究基于平面CZT晶体开发的DT-01B系列探测器的能谱响应性能。通过改变多道能谱仪的参数偏置电压,脉冲成型时间等。以及对不同放射源的不同能谱响应情况做对比,来分析对CZT探测器性能造成影响的因素。本文还讲述了CZT晶体的基本性质以及发展历史;介绍了CZT平面探测器的制备流程;CZT 探测器的优缺点;以及CZT核辐射探测器的种类,国内外的研究现状,工作原理等。 关键词:核辐射探测器;CdZnTe晶体;CZT核探测器;半导体探测器;Abstract:This paper mainly studies the energy spectrum response of DT-01B series detectors based on planar CZT crystal development. By changing the parameters of the multi-channel spectrometer bias voltage, pulse molding time. As well as the different radioactive sources of different energy spectrum response to do the comparison, to analyze the CZT detector performance impact factors. This paper also introduces the basic properties and development history of CZT crystal. The preparation process of CZT planar detector, the advantages and disadvantages of CZT detector, the types of CZT nuclear radiation detectors, the research status at home and abroad, and the working principle are introduced. Key words: nuclear radiation detector; CdZnTe crystal; CZTnuclear detector;Semiconductor detectors;

常见细胞核荧光染料

细胞核常用荧光染料有: 吖丫啶橙(Acridine Orange , AO )、溴化乙锭(Ethidium Bromide , EB )和碘化丙啶(Propidium Iodide , PI ) , DAPI 、Hoechst 染料、EthD III 、7-AAD 、RedDotl 、 2等等。 透膜的染料如下: AO :具有膜通透性,能透过细胞膜,将核 DNA 和RNA 分别染成绿色和红色,因此使细胞核呈绿色或黄绿色荧光。 EB : —种高度灵敏的荧光染色剂,在标准 302nm 处激发出橙红色信号。 DNA 的染色灵敏度要高于EB 和PI ,荧光强度比Hoechst 低,但光稳定性高于Hoechst Hoechst 染料:蓝色一类在显微观察中标记 DNA 的荧光染料,最常见的两种是 Hoechst33342和Hoechst33258。这两种染料都在紫外350nm 处被激发,在 461nm 处最大发射光附近发射青/蓝色荧光。与DAPI 相比,Hoechst33342加有乙基,具有更强的亲脂性,因此能更好的透过完整的细胞膜,并且细胞毒性更 小。 RedDot 1染料:红色,超强的细胞核选择性,其光谱相似于 Draq?5和Draq?7。RedDot?染料可被几种常见的激光激发并可在远红外区激发荧光。 RedDot? 的红色近红外荧光有效的与其他常用荧光探针区分开来。 不透膜的染料,如下: PI 作为红色荧光复染剂首选,PI 经常与Calcein-AM 或者FDA 等荧光探针合用,区分死/活细 EthD III 、7-AAD 、RedDot 2 :不能透过细胞膜,但能将坏死细胞区分开来;更适合凋亡坏死实验的检测; 细胞核荧光染料(PI DAPI Hoechst33342 ) 细胞核荧光染料PI 碘化丙啶(简称PI )是一种常用的细胞核荧光染色剂。它不能透过完整的细胞膜,但 PI 能透过凋亡中晚期的细胞和死细胞的膜 而将细胞核 染红,PI 在绿色光(540nm 波长)的激发下,会在600nm (红色光)处发出明亮的荧光,与细胞核中的DNA 结合的PI 发出的荧光,与未结合的PI 相比,强 度会增强 20-30 倍。40016Propidium iodide(PI)100mg40017Propidium iodide, 1.0mg/1mL solution in waterlOmL 碘化丙啶英文名: Propidium iodide, Propidium diiodide; PI 分子式:C27H34I2N4 分子量:668.39外观:红棕SF 末应用:DNA 染色染色原理: 碘化 丙啶(PI)是一种溴化乙啶的类似物,它在 嵌入双链DNA 后释放红色荧光。尽管PI 不能通过活细胞膜,但却能穿过破损的细胞膜而对核染色。 PI 经常被用来与 Calcein-AM 或者FDA 等荧光化合物一起使用,能同时对活细胞和死细胞染色。 光谱性质:PI-DNA 复合物的激发和发射波长分别为535nm 和615nm 。染色 过程:1.用PBS 或适当的缓冲液制备10?50小 的PI 溶液。a) 2.将1/10培养基体积的PI 溶液加入到细胞培养基中。b) 3 .在37 C 培养细胞10-20分 钟。4.用PBS 或合适的缓冲液洗涤细胞两次。 5.用535nm 激发波长,615nm 发射波长的滤光器的荧光显微镜观察细胞。 a)由于PI 可能具有致癌性, 请小心操作。b)也可以用1/10浓度的PI 缓冲液代替培养基。 保存条件:4C 避光保存 对人体有刺激性,请注意适当防护 DAPI 即4',6-二脒基-2-苯基吲哚(4',6-diamidino-2-phenylindole),是一种能够与DNA 中大部分A , T 碱基相互结合的荧光染料,常用与荧光显微镜观测。因为 DAPI :蓝色一种可以穿透细胞膜的蓝色荧光染料,其与 DNA 结合后可以产生比 DAPI 自身强20多倍的荧光,而与单链DNA 结合无荧光的增强。 DAPI 对双链 PI :不同通过活细胞膜,但却能穿过破损的细胞膜而对核染色。

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