全能峰是指入射射线的能量全部损失在探测器灵敏体积内时,探测器输出脉冲形成的谱峰。

中文名

全能峰

外文名

full energy peak

所属学科

物理

分类

专有名词

基本信息

Cs137的γ能谱图

【词语名称】:全能峰

【英文名称】:full energy peak

【基本释义】:入射射线的能量全部损失在探测器灵敏体积内时,探测器输出脉冲形成的谱峰。

详细内容

光电效应、康普顿散射和电子对产生效应都对全能峰内的脉冲计数有贡献。

【a】:γ射线与探测器介质发生光电效应产生的光电子的能量为:

式中:

为被测γ射线能量;Bi为探测介质原子核外第i壳层电子的结合能。

光电效应主要发生在K壳层,K壳层发射光电子后留下的空位将被外层电子所填补,外层电子向内层跃迁时可能放出特征X射线,也可能放出“俄歇电子”。放出的特征X射线能量很低,很容易在探测器中再发生一次新的光电效应,因为两次光电效应的作用时间非常短(10e-12s量级),探测器吸收了两次光电效应产生的光电子或光电子与“俄歇电子”的能量和即为Eγ,所以应输出一个脉冲,脉冲幅度相应于γ射线的能量Eγ。

对全能峰中脉冲计数的主要贡献是光电效应,所以有时全能峰也被称为光电峰。

【b】电子对产生效应的正、负电子对的能量为

。正电子和负电子一样地在探测器灵敏区损失能量,正电子能量将损失完时和物质中的负电子发生电子湮灭,产生两个各具有0.511MeV能量的γ光子,它们在探测器内可能被光电吸收,这种能量吸收和电子对能量吸收可以看作是同时发生的,因为两次作用的时间间隔极短,这样就只输出一个脉冲。脉冲幅度等于吸收入射γ光子的能量时所输出的脉冲幅度,所以构成全能峰中的脉冲幅度。

【c】当发生康普顿散射时,散射光子如果没有逸出探测器灵敏区,便再次发生光电吸收。同样,散射光子再次发生的光电吸收与原散射中反冲电子被吸收可以看作是同时发生的,也只输出一个相当于全能峰中脉冲幅度的一个脉冲。后两种效应中由于多次相互作用引起的γ光子的能量吸收又称为累计效应。