閃爍體探測器

提示：此條目的主題不是閃爍計。

閃爍體探測器（scintillation detector）是用電離輻射在閃爍體中產生的閃光來探測，也是目前應用最多、最廣泛的電離輻射探測器之一。輻射引起物質發光的現象很早就被人們所關注和利用：早在1903年，威廉·克魯克斯就發明了由硫化鋅螢光材料製成的閃爍鏡並用其觀察鐳衰變放出的輻射^[1][2]；盧瑟福在其盧瑟福散射實驗中也曾使用硫化鋅螢光屏觀測α粒子^[3]。不過，由於傳統螢光材料在使用上很不方便，閃爍探測器一直沒有大的進展。1947年Coltman和Marshall成功利用光電倍增管測量了輻射在閃爍體內產生的微弱螢光光子^[4]，這標誌著現代閃爍體計數器（scintillation counter）的發端。之後隨著光電倍增的應用和相關技術的進步，閃爍體探測器得到了非常迅速的發展，各種新型閃爍體材料層出不窮。由於具有計數效率（英語：Counting efficiency）高、分辨時間短、使用方便、適用性廣等特點，閃爍體探測器在某些方面的應用已超過氣體離子化探測器，並有研究γ射線譜（英語：Gamma spectroscopy）的功能。

法國聖戈班（Saint-Gobain）公司生產的閃爍體及探測器元件

工作原理

閃爍體計數器工作原理

閃爍體計數器的工作原理如下：入射輻射在閃爍體內損耗並沉積能量，引起閃爍體中原子（或離子、分子）的電離激發，之後受激粒子退激放出波長接近於可見光的閃爍光子。閃爍光子通過光導射入光電倍增管的光陰極並打出光電子，光電子受打拿極之間強電場的作用加速運動並轟擊下一打拿極，打出更多電子，由此實現電子的倍增，直到最終到達陽極並在輸出迴路中產生信號。^[5]

測量α射線一般使用一大塊硫酸鋅閃爍體薄片「窗口」，測量β射線則一般是使用塑料閃爍體薄片「窗口」。^[5]X和γ射線穿透力強，不需要使用窗口形狀的設計，一般使用塊狀的閃爍體晶體。

γ射線譜

使用閃爍體計數器測量gamma射線譜；探測器將脈衝信號發送給多頻道分析器（英語：multichannel analyzer）。

使用 NaI(Tl) 閃爍體測得的銫137γ射線譜。閃爍體射線譜的能量解析度有限，因此將衰變產生的恆定能量射線顯示成了模糊的寬峰

在用閃爍體探測器檢測X和γ射線時，閃爍體的功能是將一個高能量光子轉換為多個低能量光子。閃爍體產生的光子數量對於入射能量（電子伏特）幾乎成正比，因此可以通過測量光電倍增後的亮度來推測原有射線的能量。通過辨認射線能量，可以推知樣品含有的放射性元素。^[5]

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