第4讲核辐射探测器的最新进展

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1、汲长松汲长松中核（北京）核仪器厂 2009年11月 核辐射探测器的发展是核技术进展的标志之一，一个国家核辐射核辐射探测器的发展是核技术进展的标志之一，一个国家核辐射探测器的研制与制作水平，也是该国核技术水平高低的重要标志之探测器的研制与制作水平，也是该国核技术水平高低的重要标志之一。核辐射探测器的发展与核探测技术的发展同步，经历了由计数，一。核辐射探测器的发展与核探测技术的发展同步，经历了由计数，测谱，到图像显示的发展历程。对核辐射探测器的发展要求是：辐测谱，到图像显示的发展历程。对核辐射探测器的发展要求是：辐射转换效率高、高探测器效率、快时间、高（脉冲幅度、能量）分射转换效率高、高探测器效率

2、、快时间、高（脉冲幅度、能量）分辨率以及大体积，组成阵列等。辨率以及大体积，组成阵列等。生产工艺、探测器使用环境条件与价格生产工艺、探测器使用环境条件与价格 最近十几年来，研制成功多种新型核辐射探测器，最近十几年来，研制成功多种新型核辐射探测器，部分新品种已经形成为商品而逐渐被市场接受；部分新品种已经形成为商品而逐渐被市场接受；部分探测器已经被淘汰或被逐步取代；部分探测器已经被淘汰或被逐步取代；部分部分“老老”探测器被重新认识而得以探测器被重新认识而得以“重用重用”。1.1 LaCl3(Ce)与与LaBr3(Ce)LaCl3(Ce)是用铈是用铈(Ce)激活的氯化镧晶体。激活的氯化镧晶体。LaB

3、r3(Ce)是用铈是用铈(Ce)激活的溴化镧晶体。它们都近几年研制成功的镧系元素新型激活的溴化镧晶体。它们都近几年研制成功的镧系元素新型闪烁闪烁体。其中，特别是体。其中，特别是LaBr3(Ce)，其对，其对与与X射线的高阻止本领；快闪射线的高阻止本领；快闪烁时间；极高的能量分辨率以及稳定的温度特性，使其应用前景烁时间；极高的能量分辨率以及稳定的温度特性，使其应用前景诱人。诱人。LaCl3(Ce)与与LaBr3(Ce)最突出的特点是高能量分辨率最突出的特点是高能量分辨率。对。对137Cs的的光电峰分辨率分别为光电峰分辨率分别为3.9%与与2.8%。.其次是快闪烁时间与高光输出。其次是快闪烁时间与

4、高光输出。有人预言有人预言LaBr3(Ce)将是将是NaI(Tl)的升级换代的高性能探测器的升级换代的高性能探测器 LaCl3（Ce）LaBr3(Ce)闪烁体主要技术数据闪烁体主要技术数据 LaCl3（Ce）LaBr3(Ce)密度，密度，g/cm3：3.70 5.29潮解性：潮解性：是是 是是最强发射波长，最强发射波长，nm：350430 380折射率折射率(最强发射波长最强发射波长)：1.9 1.9闪烁衰减时间，闪烁衰减时间，ns：16 快成分快成分 28 慢成分慢成分 220光输出，光子光输出，光子/keV：49 63能量分辨率能量分辨率(662keV，典型，典型)，%：3.9 2.8 图

5、1 LaBr3(Ce)闪烁体BriLanCe380的发射谱及双碱光电倍增管不同光窗的量子效率B硼硅玻璃；W透紫玻璃；Q石英玻璃1.2 CdZnTe/CdTe 二十多年的探索与对比而最后胜出的化合物半导体探测器。决定性的优点：半导体探测器的极高能量分辨率，可在室温下很好地工作 CdTe/CdZnTe（20ZnTe，80CdTe）晶体的原子序数高、禁带能宽大、电阻率高，非常适合探测能量(10500)keV的光子，目前的生产工艺可制备体积为(12)cm3的CdZnTe/CdTe单晶，探测能量达到1MeV以上 在X射线、射线能谱测量方面具有广泛应用前景。CdZnTe/CdTe晶体性能接近CdZnTe和

6、CdTe晶体的基本特性半导体种类CdTe CdZnTe 原子序数48.52 48.30.52 禁带宽度，eV1.44 1.6 电阻率，cm约109（15）1010（）e，103 cm2/V（0.12）（0.89）（）h，105 cm2/V110 0.11 密度，g/cm35.85 5.81 为了充分应用塑料闪烁探测器的大体积、易成为了充分应用塑料闪烁探测器的大体积、易成型与价格低，以及可大批量生产等优势，近些型与价格低，以及可大批量生产等优势，近些年来已研制成功多种掺杂塑料闪烁体，用于满年来已研制成功多种掺杂塑料闪烁体，用于满足诸如中微子、慢中子与足诸如中微子、慢中子与探测等特殊需求探测等特殊

7、需求特 性 Gd质量份额，0123密度，g/cm3 1.172 1.182 1.195 1.204折射系数 1.480 1.475 1.456 1.457 Gd原子数，1022/cm3 0 0.0047 0.0095 0.0143 H原子数，1022/cm3 5.41 5.39 5.38 5.35 C原子数，1022/cm3 3.82 3.73 3.64 3.53 最强发射波长，nm 424424425425透度(max)，82.8 80.7 78.2 75.2 光输出，100796251热中子(E0.5eV)探测器效率 0910.512.51.3.2 含铅含铅(Pb)塑料闪烁体塑料闪烁体塑料

8、闪烁体塑料闪烁体(含铅含铅10%)性能指标性能指标密度密度,g/cm3：1.12 光产额，光子光产额，光子/MeV：5000闪烁衰减时间，闪烁衰减时间，ns：2 能量分辨率（能量分辨率（662keV），），%：30时间分辨时间分辨(FWHM),ps：1000潮解性：潮解性：不不光电子产额：光电子产额：250 1.511keV能量沉积能量沉积;2.50%光收集效率光收集效率;3.20%量子量子-光电子转换效率光电子转换效率1.3.3含氘含氘(D)塑料闪烁体塑料闪烁体191在塑料闪烁体中，用氘取代氢而制成的塑料闪烁体。在塑料闪烁体中，用氘取代氢而制成的塑料闪烁体。a 中微子中微子与氢核的与氢核的(

9、,H)反应，伴随很强的本底。而反应，伴随很强的本底。而(,D)反应反应中没有这一本底。中没有这一本底。b 快中子与含快中子与含H物质作用物质作用,反冲质子能量分布为以中子最大能反冲质子能量分布为以中子最大能量为上限的等几率分布。而快中子与含量为上限的等几率分布。而快中子与含D物质作用物质作用,反冲质子反冲质子能量分布中出现峰，这可以用于本底甄别，有效探测快中子。能量分布中出现峰，这可以用于本底甄别，有效探测快中子。Gd2SiO5:Ce是过氧正硅酸钆是过氧正硅酸钆(铈铈)，简记作，简记作GSO，或，或GSO:Ce。Lu2SiO5:Ce过氧正硅酸镥过氧正硅酸镥(铈铈)，简记作，简记作LSO，或，或

10、LSO:Ce。GSO:Ce闪烁体最早于闪烁体最早于1983年，由年，由Takagi和和Fukazawa已报告研制成已报告研制成功，但是作为闪烁探测器引起重视，是近几年的事情。因此可以说，功，但是作为闪烁探测器引起重视，是近几年的事情。因此可以说，上述两种用铈激活的镧系元素晶体闪烁体，是近几年来闪烁探测器上述两种用铈激活的镧系元素晶体闪烁体，是近几年来闪烁探测器研制的最新进展。研制的最新进展。LSO与与GSO的主要特点是有效原子序数高，的主要特点是有效原子序数高，阻止本领大；闪烁衰阻止本领大；闪烁衰减时间快，可用于快计数减时间快，可用于快计数；光输出与闪烁衰减时间随温度的变化极；光输出与闪烁衰减

11、时间随温度的变化极为平缓（为平缓（GSO）。）。GSO LSO 密度,g/cm3：6.71 7.4最强发射波长，nm：430 420相对闪烁效率NaI(Tl)，%：2075 是BGO的5倍光输出，光子/MeV：7.8103闪烁衰减时间，ns：60 40 快成分 56 （85%90%）慢成分 600 (10%15%)折射系数（发射峰波长）：1.9 1.82有效原子序数：59 66能量分辨率（662keV），%：8.0 12.4辐射长度，cm：1.14 1.5 Bi4Si3O12-本证晶体本证晶体-BSO密度密度,g/cm3：6.807.13最强发射波长，最强发射波长，nm：480最强激发波长，最

12、强激发波长，nm：285闪烁截止波长，闪烁截止波长，nm：350相对闪烁效率相对闪烁效率相对相对BGO，%：2012闪烁衰减时间闪烁衰减时间(室温室温)，ns：100？300 折射率（折射率（480nm）：）：2.06 2.15能量分辨率（能量分辨率（662keV），），%：30辐射长度，辐射长度，cm：1.15潮解性：潮解性：不不发光效率的温度效应，发光效率的温度效应，%/K：2光电子产额，光电子光电子产额，光电子/MeV：90闪烁衰减时间增大闪烁衰减时间增大20倍倍1.6 金刚石探测器金刚石探测器-俄罗斯研制成功一种由金刚石制作的核辐射探测器供应市场。俄罗斯研制成功一种由金刚石制作的核辐射

13、探测器供应市场。1K（PDPS1K）型金刚石探测器，主要用于）型金刚石探测器，主要用于、与质子剂量测量。与质子剂量测量。特点：天然金刚石为原材料、灵敏度高、耐辐照、耐高温、组织等效性、灵敏度与射线入射特点：天然金刚石为原材料、灵敏度高、耐辐照、耐高温、组织等效性、灵敏度与射线入射方方 向无关与防水性。向无关与防水性。技术指标技术指标与与射线计量率量程，射线计量率量程，Gy/min：0.0530能量响应区间，能量响应区间，MeV：0.0825 425灵敏度，灵敏度，C/Gy：（0.55.0）10-7转换特性的非线性，转换特性的非线性，：2电压，电压，V：100暗电流，暗电流，A：510-13灵敏

14、区厚度，灵敏区厚度，mm：0.10.4灵敏体积，灵敏体积，mm3：16耐辐照，耐辐照，Gy：1072.其他准新型探测器其他准新型探测器2.1 Bi4Ge3O12(BGO)锗酸铋锗酸铋-一种问世仅仅十几年的新型闪烁体，本征晶体。一种问世仅仅十几年的新型闪烁体，本征晶体。阻止本领高，余辉小阻止本领高，余辉小,化学性能稳定，机械强度好，现已被化学性能稳定，机械强度好，现已被广泛采用。主要用于许多广泛采用。主要用于许多计数的场合。对计数的场合。对BGO的深入研的深入研究揭示了其许多特点。究揭示了其许多特点。a.BGO的发光机制是的发光机制是Bi3+离子的离子的 3P1态态1So态的电跃迁。态的电跃迁。

15、因此，因此，BGO的发光机制与的发光机制与NaI(Tl)不同。不同。BGO本身是一种本身是一种纯闪烁晶体，其发光不受激活剂在晶体中的浓度及分布的纯闪烁晶体，其发光不受激活剂在晶体中的浓度及分布的均匀性的影响。均匀性的影响。b.图图2示出示出BGO在在295K时的荧光特性曲线。发射光谱分布在时的荧光特性曲线。发射光谱分布在(350650)nm区间，峰值在区间，峰值在480nm。由图可见，。由图可见，BGO的吸的吸收特性曲线与发光特性曲线并不重叠，即收特性曲线与发光特性曲线并不重叠，即BGO不吸收它自不吸收它自身所发的光。图中还叠加上普通光电倍增管和硅光电二极身所发的光。图中还叠加上普通光电倍增管

16、和硅光电二极管的光谱响应曲线。可以看出管的光谱响应曲线。可以看出BGO的发射光谱与普通光电的发射光谱与普通光电倍增管和硅光电二极管的光谱响应特性相匹配。因而倍增管和硅光电二极管的光谱响应特性相匹配。因而BGO的应用对光电倍增管和电子学线路没有特殊要求。的应用对光电倍增管和电子学线路没有特殊要求。图2 BGO荧光特性、普通光电倍增管和硅光电二极管的光谱响应特性c.理论计算得到的理论计算得到的BGO和和NaI(Tl)的量子效率，对于同一能量，的量子效率，对于同一能量，在光电区内，在光电区内，BGO的量子效率比的量子效率比NaI(Tl)的高。但是由于的高。但是由于BGO的折射率高（的折射率高（480

17、nm，n2.15），而普通光耦合相关材料的），而普通光耦合相关材料的硅胶，硅胶，n 1.5，空气为，空气为1，光电倍增管窗玻璃一般为，光电倍增管窗玻璃一般为1.5，因此，因此，BGO所发出的闪烁光中的一大部分，由于全内反射而被所发出的闪烁光中的一大部分，由于全内反射而被“困困于于”闪烁体内。用放射源作的实际测量发现，光电倍增管所接闪烁体内。用放射源作的实际测量发现，光电倍增管所接收到的收到的BGO晶体发出的闪烁光，仅仅是晶体发出的闪烁光，仅仅是NaI(Tl)晶体在相同条晶体在相同条件下的件下的(816)。2.2 BaF2氟化钡也是一种纯晶体。它在氟化钡也是一种纯晶体。它在、及及射线作用下能产生

18、闪烁。射线作用下能产生闪烁。BaF2晶体作为闪烁体来说，其最重要的特征是兼有无机闪烁体对晶体作为闪烁体来说，其最重要的特征是兼有无机闪烁体对射线的高探测器效率，输出脉冲幅度谱线中有光电峰及有机闪烁体射线的高探测器效率，输出脉冲幅度谱线中有光电峰及有机闪烁体的快时间特性。主要用于核医学中正电子湮没技术与高能物理中。的快时间特性。主要用于核医学中正电子湮没技术与高能物理中。其主要特点是平均原子序数高、密度大，对其主要特点是平均原子序数高、密度大，对射线具有较高的阻止本射线具有较高的阻止本领；不潮解；荧光发射谱中存在两种波长不同的衰变成分；对领；不潮解；荧光发射谱中存在两种波长不同的衰变成分；对射线

19、射线线性响应好，对自身闪烁光的自吸收较小。线性响应好，对自身闪烁光的自吸收较小。.闪烁衰减时间中快成分为闪烁衰减时间中快成分为0.6ns；慢成分为；慢成分为620ns；快成分与慢成分；快成分与慢成分光发射强度比在快成分的频谱范围光发射强度比在快成分的频谱范围(约约220nm)内，约为内，约为70:1；图3 BaF2闪烁体的发射光谱及27mm厚的透光率分子量 175.34熔点，12801354沸点,2137溶解度（23），g/100gH2O 0.170.12热膨胀系数(20120)，1106/K 18.918.4硬度(Mho)3Knoop 硬度，kg/mm2 84youngs modulus，N

20、/m2 6.41010热导率 0.017比热(27)，J/kg 456.0介电常数 7.33解理面:111晶格常数，nm 0.6196潮解性 不密度,g/cm3 4.88 4.9有效原子序数 54最强发射波长，nm 3 获得新发展的获得新发展的”老老”探测器探测器3.1.衬硼电离室与衬硼正比计数管衬硼电离室与衬硼正比计数管一种室内壁上或在有适当形状的电极上涂以硼灵敏层，用来探测中子的电离室一种室内壁上或在有适当形状的电极上涂以硼灵敏层，用来探测中子的电离室和正比计数管。中子探测基于核反应法，反应方程为和正比计数管。中子探测基于核反应法，反应方程为10B（n,）7Li。电离是反。电离是反应生成核

21、应生成核粒子与锂核引起的。粒子与锂核引起的。应用固体硼涂层比气态应用固体硼涂层比气态BF3的优越性在于可以选择更为合适的工作气体。硼衬的优越性在于可以选择更为合适的工作气体。硼衬层应很薄，以减小对层应很薄，以减小对粒子及粒子及7Li核的吸收。这样，至少有一个产物核（核的吸收。这样，至少有一个产物核（粒子或粒子或7Li核）能从硼层中逸出而进入工作气体中。只有对应这情况的中子才能被记录。核）能从硼层中逸出而进入工作气体中。只有对应这情况的中子才能被记录。10B俘获中子放出的俘获中子放出的粒子能量为粒子能量为1.47MeV（7Li核的能量为核的能量为0.84MeV）它对应的）它对应的在硼中的射程是在

22、硼中的射程是0.85mg/cm2。能量为。能量为0.025eV的热中子在的热中子在10B中的自由程中的自由程等于等于4.2mg/cm （RS-P7-0812-117）硼衬电离室性能指标热中子灵敏度，cps/nv 场 0R/h 420%103R/h 2工作电压，V 600850 信号输出（平均），C 210-13600V时分布电容，pF 7工作温度（最高），200 绝缘电阻（25），1012耐强度，R/h 105 一种高效热中子多块衬硼板的电离室。电离室为一种高效热中子多块衬硼板的电离室。电离室为3059mm2，内装，内装12块衬硼的平行板，硼层厚块衬硼的平行板，硼层厚0.5mg/cm2，板间间

23、距板间间距1mm，室内充，室内充506kPa氩气。工作电压为氩气。工作电压为75V时，热时，热中子探测器效率达中子探测器效率达24%。图图4示出衬硼正比计数管的脉冲幅度谱。由图可见，谱中不示出衬硼正比计数管的脉冲幅度谱。由图可见，谱中不存在存在“谷谷”区，因此它不具有积分计数率区，因此它不具有积分计数率高压漂移与甄别高压漂移与甄别阈漂移的阈漂移的“坪坪”特性。其长期工作稳定性不如特性。其长期工作稳定性不如BF3正比计数正比计数管。另外，由于其对应中子反应的平均沉积能量比管。另外，由于其对应中子反应的平均沉积能量比BF3正比正比计数管的小，其对计数管的小，其对辐射的幅度甄别性能也不如辐射的幅度甄

24、别性能也不如BF3正比计数正比计数管。衬硼正比计数管的突出优点是寿命长，其积分中子注量管。衬硼正比计数管的突出优点是寿命长，其积分中子注量可达可达1018中子中子/cm2。衬硼正比计数管仅工作于脉冲制式。衬硼正比计数管仅工作于脉冲制式。图4 衬硼正比计数管输出脉冲幅度实验谱典型衬硼正比计数管的阴极为典型衬硼正比计数管的阴极为25.4mm纯铝外壳；阳极为纯铝外壳；阳极为25m不不锈钢丝。充有锈钢丝。充有26.6kPa的氩气的氩气+15%CO2 混合气。混合气。这使电荷收集时这使电荷收集时间短（间短（250ns）；并增强在强辐射场长期工作的稳定性。绝缘为）；并增强在强辐射场长期工作的稳定性。绝缘为

25、高质量的高质量的Al2O3。硼衬是决定衬硼正比计数管质量的关键。硼衬是决定衬硼正比计数管质量的关键。10B厚度厚度0.4mg/cm2。衬硼正比计数管被用作反应堆启动探测器，直接暴露于反应堆堆芯衬硼正比计数管被用作反应堆启动探测器，直接暴露于反应堆堆芯极高的中子注量率中，因为在反应堆满功率运行时它一直置于堆芯极高的中子注量率中，因为在反应堆满功率运行时它一直置于堆芯中。为了延长工作寿命（至中。为了延长工作寿命（至51018n/cm2）Photonis公司的衬硼正公司的衬硼正比计数管结构中，增加了储气罐。将基本探测器外加上一层第二外比计数管结构中，增加了储气罐。将基本探测器外加上一层第二外壳，两层

26、之间的空间被用做储气罐。储气罐使气体容积增大了四倍。壳，两层之间的空间被用做储气罐。储气罐使气体容积增大了四倍。储气罐与基本探测器是连通的。储气罐环绕着探测器的灵敏体积，储气罐与基本探测器是连通的。储气罐环绕着探测器的灵敏体积，因此它不参与电离过程，不受电离过程中光子的辐照。因此，储气因此它不参与电离过程，不受电离过程中光子的辐照。因此，储气罐中的气体在进入探测器的灵敏体积之前，不发生离解。储气罐措罐中的气体在进入探测器的灵敏体积之前，不发生离解。储气罐措施大大延长了探测器的使用寿命施大大延长了探测器的使用寿命 3.2 LiI(Eu)碘化锂碘化锂(铕铕)是用铕是用铕(Eu)激活的碘化锂晶体。这

27、种闪烁体与激活的碘化锂晶体。这种闪烁体与NaI(T1)极极相似，发光机理也相同。用作相似，发光机理也相同。用作X射线与射线与辐射探测器时，当激活剂铕辐射探测器时，当激活剂铕的原子浓度小于的原子浓度小于1时，相对光输出为时，相对光输出为NaI(T1)的的35左右。与左右。与NaI(T1)不同的是不同的是LiI(Eu)晶体中含晶体中含6Li，被广泛地用作中子探测器。，被广泛地用作中子探测器。LiI(Eu)探测中子的原理基于探测中子的原理基于6Li俘获中子的核反应法。反应能为俘获中子的核反应法。反应能为4.78MeV。反应能在产物核。反应能在产物核4He与与3H之间的分配方式是单值确定的，之间的分配

28、方式是单值确定的，3H得得2.73MeV,4He核得核得2.05MeV。因此，考虑到碘化锂晶体的尺寸，。因此，考虑到碘化锂晶体的尺寸，一般都比中子核反应产物核的射程大许多，脉冲幅度响应基本不受一般都比中子核反应产物核的射程大许多，脉冲幅度响应基本不受壁效应的影响。几乎对于所有的慢中子，其中子探测核反应皆给出壁效应的影响。几乎对于所有的慢中子，其中子探测核反应皆给出幅度基本一致的输出脉冲。幅度基本一致的输出脉冲。仅含仅含7Li的碘化锂的碘化锂(铕铕)闪烁体，可用于闪烁体，可用于X射线与射线与辐射探测，对中子辐射探测，对中子不灵敏；含有浓缩不灵敏；含有浓缩6Li的碘化锂的碘化锂(铕铕)晶体，既对晶

29、体，既对X射线与射线与辐射灵敏，辐射灵敏，又可用于中子探测；又可用于中子探测；LiI(Eu)与与作用产生的最大脉冲幅度，近似地作用产生的最大脉冲幅度，近似地与与量子的能量成正比；慢中子反应产生输出脉冲幅度一致性很好量子的能量成正比；慢中子反应产生输出脉冲幅度一致性很好的脉冲信号，其等效电子能量约为的脉冲信号，其等效电子能量约为3MeV。因此可以用幅度甄别法。因此可以用幅度甄别法有效地甄别掉几乎所有的天然有效地甄别掉几乎所有的天然辐射辐射198；6LiI(Eu)与，与，7LiI(Eu)配配对使用，可以达到在对使用，可以达到在n、混合场中探测中子的目的；易潮解。不能混合场中探测中子的目的；易潮解。

30、不能暴露于水蒸汽或大气中。市售暴露于水蒸汽或大气中。市售LiI(Eu)晶体被封装在密封容器内，一晶体被封装在密封容器内，一端为光学窗口。端为光学窗口。对于天然锂对于天然锂LiI(Eu)，=l.47cm-1，将全部热中子吸收，需要（，将全部热中子吸收，需要（24）cm厚的闪烁体；对于厚的闪烁体；对于6LiI(Eu)，=16.7cm-1，全部吸收热中子仅需，全部吸收热中子仅需（0.20.3）cm厚的闪烁体。厚的闪烁体。由于核电事业发展的推动，反应堆堆功率堆芯直接监测的需要，自给能探测器以其耐辐照、耐高温、寿命长及体积自给能探测器以其耐辐照、耐高温、寿命长及体积小等特点而被重新重视。小等特点而被重新

31、重视。俄罗斯生产的自给能探测器1是WWER100型反应堆测量反应堆功率的堆芯探测器。发射极0.5mm200mm铑丝；收集极1.3mm不锈钢；绝缘石英；导线氧化镁绝缘双芯电缆。输出电流1A（WWER100反应堆标称功率）时间常数1min*蒽有机单晶闪烁体蒽有机单晶闪烁体-塑料闪烁体取代；塑料闪烁体取代；*Ge(Li)与与Si(Li)半导体探测器半导体探测器-HPGe与与CdTe/CdZnTe取代；取代；*金硅面垒半导体探测器金硅面垒半导体探测器-PIPS取代；取代；*BF3正比计数管正比计数管3He正比计数管基本取代；正比计数管基本取代；*LiI（Eu）闪烁体）闪烁体-锂玻璃闪烁体部分取代。锂玻

32、璃闪烁体部分取代。上个世纪六十年代至八十年代间，上个世纪六十年代至八十年代间，BF3正比计数管曾是应用极为广泛的中子探正比计数管曾是应用极为广泛的中子探测器。由于测器。由于BF3正比计数管的生产工艺中，涉及污染环境的氟；正比计数管的生产工艺中，涉及污染环境的氟；BF3气体为负气体为负电性气体，难以通过提高计数管充气压的途径，提高其中子探测器效率。因此，电性气体，难以通过提高计数管充气压的途径，提高其中子探测器效率。因此，商品商品BF3正比计数管的充气压一般皆低于一个大气压；性能优良的正比计数管的充气压一般皆低于一个大气压；性能优良的3He正比计正比计数管的出现及广泛应用，从而使其应用逐渐减少，以至于有完全被取代的可能：数管的出现及广泛应用，从而使其应用逐渐减少，以至于有完全被取代的可能：当然，由于当然，由于BF3正比计数管的价格优势及对正比计数管的价格优势及对的脉冲辐度甄别性能，仍具有相的脉冲辐度甄别性能，仍具有相当的优势，因此仍被许多工业应用的中子探测仪器采用。当的优势，因此仍被许多工业应用的中子探测仪器采用。参考文献参考文献汲长松，核辐射探测器及其实验技术手册（第二版），原子能出版社，北京，汲长松，核辐射探测器及其实验技术手册（第二版），原子能出版社，北京，2007