2018 年江苏南京航空航天大学电离辐射探测学考研真题 A
卷
一、选择题(每题 8 分,共 40 分)
1、利用高纯锗探测器测得的γ能谱上出现了双逃逸峰,其形成可归因于:
(1)电子和正电子逃逸出探测器的灵敏区域;
(2)康普顿散射光子和反冲电子逃逸出探测器的灵敏区域;
(3)正电子湮灭产生的两个光子逃逸出探测器的灵敏区域;
(4)正电子和湮灭的一个光子逃逸出探测器的灵敏区域。
2、γ射线能谱上的反散射峰的存在可以归因于:
(1)探测器晶体中康普顿反散射;
(2)探测器周围材料中康普顿反散射;
(3)探测器周围材料中湮灭光子;
(4)探测器晶体中的多次康普顿散射。
3、用电离辐射探测器测量γ射线能谱时,在全能峰与康普顿边缘之间除了本底造成的
计数外,下列哪个因素产生计数?
(1)光电效应;
(2)周围材料的康普顿散射;
(3)探测材料中多次康普顿散射;
(4)康普顿背散射。
4、在半导体探测器中,PN 结区的厚度决定探测器的探测效率和测量能量范围,如何增
加结区的厚度?
(1)增加 P 区和 N 区的厚度;
(2)增加加载在 PN 结上的偏压,增加半导体材料的杂质浓度;
(3)增加加载在 PN 结上的偏压,减小半导体材料的杂质浓度;
(4)减小加载在 PN 结上的偏压,增加半导体材料的杂质浓度;
5、电离辐射能谱可以分成单线谱和连续谱两大类,下列哪组辐射全是单线谱?
(1)α、β、γ辐射
(2)α、内转电子、正电子湮灭辐射
(3)特征 X 射线、韧致辐射、裂变碎片
(4)β、俄歇电子、γ辐射
二、简答题(每题 10 分,共 60 分)
1、简述闪烁探测器探测γ射线的基本原理。
2、简述正比计数管中的雪崩现象及形成的过程。
3、解释γ射线测量中的累计效应。
4、在符合测量中,如果信号的相对延迟时间远大于系统的符合分辨时间,那么测得的
符合是什么符合?符合计数率多少?
5、中子探测通常有哪些方法?
6、正比计数器在发生电子雪崩的过程中,除了加速电子与气体分子的碰撞产生的电子
之外,还有哪些原因产生新的电子?
三、计算题(每题 10 分,共 50 分)
1、在正比计算管的内壁涂上一层含硼的薄层用于中子探测,薄层足够薄可忽略中子反
应产物在薄层中能量损失,请写出反应方程式、计算产物所携带的能量,并画出测得的能谱
简图。
2、一个计数管测得一标准放射源的计数率为 10000/秒,当在标准放射源边上放置另一
个完全相同的标准源时,计算管给出的计数率为 19000/秒。如果忽略本底信号,则该计数
管的分辨时间为多少?(用两种漏计数模型分析)
3、利用杂质浓度为 N=1.5x1010
( cm-3 )、介电常数为 ε=12x8.85x10-12 (F/m)
的半导体材料制备出一个 p-n 结用于电离辐射探测,如果在 p-n 结两端所加的偏压为 300V,
试计算结区的厚度、单位面积的电容和结区最大电场。用这种探测器测量能量为 100keV 的
带电粒子,产生的电子空穴对的数量是多少?电子对涨落的方差是多少?(法诺因子为 0.1,
产生一对电子空穴对所需的能量为 3.76eV)
4、测量放射性样品时,测得样品的计数率为 1200 min- 1 ,本底计数率为 300 min- 1 ,
根据要求,测量误差小于 2%,如何分配测量样品和本底的时间?
5、分析并画出圆柱体高纯锗探测器的载流子收集特性曲线。