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

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。