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电离辐射安全与防护基础和科研、生产及其他
623
多选题

164、光电倍增管探测器原理如下图所示。关于闪烁探测器工作原理描述正确的是()。

A
闪烁光的一部分通过光导被收集到光电倍增管的光阴极上。
B
光阴极吸收光子后,发射出光电子。
C
光电子在光电倍增管中倍增,倍增的电子束在阳极上被收集,产生输出信号。
D
射线进入闪烁体使闪烁体原子、分子电离和激发。

答案解析

正确答案:ABCD

解析:

这道题考察的是闪烁探测器的工作原理,特别是光电倍增管在其中的作用。我们来逐一分析每个选项,并解释为什么它们都是正确的。 A. 闪烁光的一部分通过光导被收集到光电倍增管的光阴极上。 - 解析:当射线(如γ射线或X射线)穿过闪烁体时,会激发闪烁材料中的原子或分子,导致这些粒子从基态跃迁至激发态。当它们返回基态时,就会释放出光子,即所谓的“闪烁”。这部分光需要被有效地传递给光电倍增管以转换成电信号。光导是一种能够高效传输光线而不损失太多能量的介质,它将闪烁产生的光引导至光电倍增管的敏感区域——光阴极。因此,这个描述是准确无误的。 B. 光阴极吸收光子后,发射出光电子。 - 解析:光电效应是指当光照射到某些物质表面时,可以促使该物质内部的电子逸出成为自由电子的现象。在光电倍增管中,当来自闪烁体并通过光导到达的光子撞击到由特殊材料制成的光阴极时,根据光电效应原理,确实会产生光电子。这是整个信号放大过程的第一步,也是至关重要的一步。 C. 光电子在光电倍增管中倍增,倍增的电子束在阳极上被收集,产生输出信号。 - 解析:一旦光电子从光阴极发射出来,它们会在光电倍增管内部经历一系列加速和碰撞过程,在此过程中不断产生更多的电子,形成所谓的“雪崩”效应。最终,大量增加后的电子群会被阳极捕获并转化为可测量的电流脉冲,即为探测器对外提供的电信号。这一机制极大地提高了探测效率和灵敏度。 D. 射线进入闪烁体使闪烁体原子、分子电离和激发。 - 解析:正如前面提到的,当高能射线穿透闪烁体时,其能量足以使构成闪烁体的原子或分子发生电离(即移除一个或多个电子)或者激发(即将电子提升到更高的能级)。这两种状态的变化都会伴随着光辐射的释放,从而启动了后续的检测流程。 综上所述,所有四个选项都正确地反映了闪烁探测器及其核心组件——光电倍增管的工作机理,因此答案应选ABCD。

相关知识点:

闪烁探测器工作的原理

电离辐射安全与防护基础和科研、生产及其他

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