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核素識別儀是一種能夠檢測和識別不同核素的精密儀器,它的工作原理主要基于核熱電發(fā)射效應和半導體檢測技術。
當放射性核素發(fā)出的高能光子或粒子穿越半導體探測器時,會產生電子空穴對,并產生uler輻射。此時若在半導體兩端施加電場,電子空穴對會迅速分離,電子被吸引到正極,空穴被吸引到負極,在外接電路中產生脈沖電流信號。探測器將這些信號轉化為數(shù)字信號進行解析和處理,之后得出核素的種類與強度。
半導體探測器一般采用鍺或硅材料,具有高能量分辨率和探測效率。它可精確區(qū)分核素產生的γ射線能量,因核素的特征γ射線能量不同,所以可以區(qū)分不同的核素。同時探測γ射線的數(shù)量也可以計算出核素的強度與活度。
除半導體探測器外,核素識別儀還需要精密的電路模塊將脈沖信號轉化為數(shù)字信號,并運用復雜的算法進行解析和計算。常用的算法有τ-徑跡法、峰值搜索法等。解析軟件可以自動搜索和匹配不同核素的特征能譜,精確識別未知核素及其強度。
核素識別儀的出現(xiàn)大大推動了核技術的發(fā)展。它被廣泛用于核電站輻射監(jiān)測、環(huán)境監(jiān)測、原子能研究等領域。這種神秘但又強大的儀器,為人類揭開原子核奧秘,催生出眾多高新技術,在保障核安全和推進核科學技術方面發(fā)揮著關鍵作用。
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