α、β放射性测量.ppt

第九章、放射性测量,第四节 放射源的活度测量,放射源发射出的粒子在水或生物组织中的射程可达1cm，因而常常用于放射生物学工作。粒子在临床的应用已有多年，近来用于癌症的治疗是一个热点。放射源的活度在医疗上相当于药物的剂量，因此具有特别重要的价值。放射源活度绝对测量的方法很多,常用的有规定立体角法、4计数法和符合法。,一、规定立体角法,测量放射源活度的最简单方法是安装一个“规定立体角”的实验装置。该装置可采用端窗式G-M计数管，它对大多数放射源的效率接近100%。这种计数系统的计数率由下式给出其中A为放射源的活度，为放射源对探测器所张的立体角。,原理:通过测量放射源在任何一定方位一定立体角内 的放射源活度,来推算放射源总活度缺点：有效立体角不能总是以很高的精确度进行测定；在能谱最低端的粒子常常有被计数管窗吸收的可能性，因此将不可避免地发生一些误差。如果某些母核经衰变到达子核的激发态，就会有射线的放出，这种射线通常会对观察到的总计数率作出贡献，由于G-M计数器对射线的效率一般很低，约为1%，所以这种影响是小的。如果发生内转换，则内转换电子将会以很高的效率被计数，并产生很大的误差，因此这种方法只有在确知所研究的核素不发生内转换的情况下方可采用。,二、4计数法,4计数法：把放射源置于探测器内部,使得控测器对源所张的立体角接近4,减少了散射、吸收及几何位置等因素的影响。因此用4计数法,其测量结果的误差比规定立体角法小,4计数器由两个半球组成，每个半球都有自己的阳极收集连接线。两个半球合在一起，把沉积在塑料薄膜上的放射源物质安置其中。通常用连续气流系统充入适当的混合气体。虽然这样的计数器原则上可工作在G-M区，但更常用做正比计数管；由于正比计数管的“死时间”短，因而可以得到高得多的计数率，如有必要还可用于脉冲的甄别。,三、符合法,符合法是将不同探测器记录到的两个或两个以上相关的核事件,利用电子仪器形成一个脉冲计数的方法。符合法的好处是避开了4计数法中,源自吸收校正的困难,因此测量准确度得到进一步提高。对于衰变时伴有级联辐射的放射源,最好采用符合法测量放射源的活度。,上述的4计数法是以假定计数效率是100%为基础的。但是如果每个粒子都伴随一个相关的光子，则可以不依赖此假设。让我们来分析同时在道与道产生计数的概率。这些事件可被适当的符合线路探测，所得计数率公式如下 令 与 分别代表道与道的计数率（假定计数是被校正过的）那么 式中A为放射源的活度，与 分别为4计数器与计数器的效率（中包括了与立体角相关的几何效率）。,每单位时间的符合事件数由下式给出综合以上方程，得顺便提一下，经衰变后产生级联的双光子辐射，符合法（此处用来检测2个光子的符合）给出的结果为式中 与 分别为两个道的计数率，为符合道的计数率。应当指出，上述结果与两个探测器的效率无关，因而也就意味着与两个探测器对放射源所张的立体角无关。,第五节、低能放射源的活度测量使用4计数法测源的活度时，粒子的探测效率受到计数管死角及源自吸收、膜吸收的影响。对低能射线，这种影响尤其严重。而符合法虽然可避开源探测效率问题，却受到衰变方式的限制它必须是-级联衰变的核素。因此，对一些低能纯放射性核素的活度测量必须寻求新的方法。一种办法是将放射性核素以气态形式充入计数管中，这样在使立体角达到4的同时，也免除了源自吸收、反散射等的影响，这就是所谓的内充气法。另一种办法是采用液体闪烁法，这是本章要介绍的。,一、低能放射源的测量方法,液体闪烁测量是闪烁测量的一种方式，它与固体闪烁测量一样，是利用闪烁材料将射线转变为荧光，再利用光电倍增管将之转变为电脉冲，从而分析射线的数量和能量。液体闪烁测量又不同于固体闪烁测量，放射源不是置于闪烁体之外，而是直接置于闪烁体之中，使射线的能量直接被闪烁液吸收，并且测量的几何条件接近4。液体闪烁计数法主要用于与放射性核素的探测与分析，尤其适合低能发射体（如 和）的相对测量。它也用于电子俘获衰变后继发X射线与俄歇电子的放射性核素的相对活度的测量。,二、液体闪烁计数,原理：闪烁体吸收射线能量原子、分子电离激发受激原子、分子退激发射荧光光子光子在光电倍增管的光阴极激出光电子 光电子经倍增产生电子流 电子流在阳极负载上产生电信号 电信号由电子仪器记录分析选择合适的液体闪烁剂，优良的光电倍增管，采取双管符合技术，好的制样技术等都很重要。,在液体闪烁计数中放射性样品与一种或几种有机荧光体一起溶于有机溶剂中。常用的溶剂有甲苯、二甲苯、二氧己环以及其他的芳香烃或乙醚。液体闪烁体借助溶剂分子的电离与激发吸收辐射能。所吸收的能量接着有效地传递至有机荧光分子（其浓度通常在0.5%到1%之间）。之后该能量的一部分通过荧光分子的退激转变为光。,三、淬灭及其校正,淬灭：就是一种或几种过程使闪烁脉冲幅度变小造成淬灭的原因：a.射线在使闪烁溶液溶剂分子激发之前就失去能量b.温度变化引起闪烁体发光衰减时间变化。c.颜色淬灭d.由于温度或其它因素的变化，使测量杯表面沾有尘污或蒸汽冷凝，也会使光的传递受到影响。,液闪计数器本质上是4探测器，但是其效率很少超过90%。液闪计数器可以与探测器一起利用上一节所述的符合计数法进行直接测量，但更常用高效探测器进行活度的比较测量。不过，用做比较测量时，系统必须对给定放射性核素的特定活度源的响应进行刻度，即计数效率的确定，又称淬灭校正。,四、双管符合法,光电倍增管的输出信号正比于液体闪烁体中沉积的辐射能。当液闪计数系统用做发射低能核素的分析时，希望减少来自光电倍增管光阴极热电子发射产生的“噪声”输出脉冲，以便观察到与能谱中尽量可能低的能量响应的脉冲。通过使用两个光电倍增管收集来自闪烁体的荧光光子，并采用电子线路只记录那些在短的时间间隔中相符合的光电倍增管输出脉冲的办法，可达到降低光电倍增管本底噪声的目的。,本底噪声脉冲，在两个光电倍增管之间时间上并不相关，因此记录到的数量将大大减少，而符合收集到的荧光脉冲将被记录。光电转换效率会有所降低，通过在制冷单元中冷却，从而减少光阴极的热电子发射，可以进一步降低光电倍增管本底。,前置放大器,放大器,PM,放射性样品与液体闪烁体,PM,前置放大器,符合电路,放大器,|,至PHA,谢谢！,