GB T 13182-2007 碘化钠(铊)闪烁体和碘化钠(铊)闪烁探测器.pdf
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1、ICS 2712001F 88中华人民共和国国家标准GBT 131822007代替GBT 13182-1991碘化钠(铊)闪烁体和碘化钠(铊)闪烁探测器Thallium-activated sodium iodide scintillator andscintillation detectors of sodium iodide(thallium)2007-07-13发布 2008-03-0 1实施宰瞀职紫瓣警糌瞥鐾发布中国国家标准化管理委员会反11目 次GBT 131822007前言-1范围12规范性引用文件13术语和定义以及符号14产品分类35闪烁体技术要求66闪烁体试验方法“77闪烁探测
2、器技术要求118闪烁探测器试验方法129检验规则1310标志、包装、运输、贮存和随行文件13附录A(资料性附录)碘化钠(铊)闪烁体的晶体规格和外形尺寸16附录B(规范性附录)碘化钠(铊)闪烁体标准样品20附录c(规范性附录)碘化钠(铊)闪烁体的主要环境条件21圆柱和薄片闪烁体的代号井型和侧井型闪烁体的代号长方形闪烁体的代号闪烁探测器的型号闪烁体或闪烁探测器试验设备方框图闪烁体的型号和外形4闪烁体的能量分辨率6试验的参考条件和标准试验条件8闪烁探测器的能量分辨率11闪烁体检验项目一览表13闪烁探测器检验项目一览表14Cul912345123456图图图图图表表表表表表刖 置GBT 1318220
3、07本标准代替GBT 13182-1991碘化钠(铊)闪烁探测器(以下简称原标准)。本标准在原标准文本的基础上,总结原标准贯彻、实施的经验,并结合十几年来核辐射探测技术的进步和产品的发展而编写。由于GB 13181-1991碘化钠(铊)闪烁体已修订为GBT 13181-2002闪烁体性能测量方法,舍弃了有关碘化钠(铊)闪烁体(以下可简称闪烁体)产品标准的内容,而碘化钠(铊)闪烁探测器(以下可简称闪烁探测器)由闪烁体和光电倍增管组成,且测量闪烁体也需要配置光电倍增管,所以闪烁体与闪烁探测器密切相关,并有很多相同的技术要求。例如:能量分辨率、探测效率、本底水平(计数)等通用性能特性f对工作温度、贮
4、存温度、恒定湿热、包装运输、振动和冲击等环境的适应性。另外,它们在产品分类、检验规则,以及产品的标志、包装、运输、贮存和随行文件等方面也是基本相同的,所以本标准将闪烁探测器和闪烁体有机地融合在一起,综合表述它们的内容,名称改为碘化钠(铊)闪烁体和碘化钠(铊)闪烁探测器。为提高标准的可读性和可操作性,本标准分别表述闪烁体和闪烁探测器的技术要求和试验方法。本标准中性能特性的测量方法主要引自GBT 13181-2002闪烁体性能测量方法和GB 7270一1987光电倍增管测试方法;产品的使用环境条件及其试验方法则引自GBT i0263-2006辐射探测器环境条件与试验方法。本标准对原标准的其他修改还
5、有:范围部分增加“本标准不适用于有特殊要求和特殊应用的碘化钠(铊)闪烁体和碘化钠(铊)闪烁探测器;”对型号命名以及所采用的代号和符号以“示例”形式提供简化“晶体缺陷”的要求修改相应的试验方法和检验规则;调整、规范了能量分辨率及其分级,提高了能量分辨率的准确度,以实现与国际接轨;提出了试验总则,特别是提出对试验设备和放射源的要求,规定了试验用的几种放射源;规范了检验项目一览表;增加随行文件的内容。本标准的附录A是资料性附录,附录B和附录c是规范性附录。本标准由全国核仪器仪表标准化技术委员会提出。本标准由核工业标准化研究所归口。本标准起草单位;核工业标准化研究所、北京核仪器厂、清华大学。本标准起草
6、人:熊正隆、马朝贵、李元景、肖晨。本标准于1991年首次发布。碘化钠(铊)闪烁体和碘化钠(铊)闪烁探测器GBT 1318220071范围本标准规定了碘化钠(铊)闪烁体和碘化钠(铊)闪烁探测器的产品分类、技术要求、试验方法、检验规则以及标志、包装、运输、贮存和随行文件。本标准适用于测量x和7射线的碘化钠(铊)闪烁体和碘化钠(铊)闪烁探测器。本标准不适用于有特殊要求或特殊应用(例如CT用)的碘化钠(铊)闪烁体和碘化钠(铊)闪烁探测器。2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根
7、据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。GBT 49606核科学技术术语核仪器仪表GBT 7270-1987光电倍增管测试方法(neq IEC 60306:1969)GBT 10257-2001核仪器和核辐射探测器质量检验规则GBT 10263-2006核辐射探测器环境条件与试验方法GBT 131812002闪烁体性能测量方法EJT 1059核仪器产品包装通用技术条件EJT 106l核辐射探测器型号命名方法3术语和定义以及符号31术语和定义GBT 49606确立的以及下列术语和定义适用于本标准。311闪烁物质scintillati
8、ng material在致电离辐射作用下,能以闪烁方式发出光辐射的物质。312闪烁体scintillator由一定数量的闪烁物质以某种适当形式组成的、对致电离辐射灵敏的元件。闪烁体分有机和无机两大类,有固体、液体和气体等形态。注。在本标准中,闪烁体系指由铊激活的碘化钠闪烁物质组成的碘化钠(铊)闪烁体。313闪烁体的入射窗entrance window(of scintillator)闪烁体中使被测的辐射容易透过的部分。314闪烁体的光学窗optical window(of scintillator)闪烁体中能让光辐射透出的部分。GBT 131822007315光反射层optical refle
9、ctor为改善闪烁体的光收集,在晶体周围所加的一层反光材料。316脱层delamination由胶粘剂、被粘物(例如光导)或它们的界面破坏引起的层问分离现象。317光电倍增管photomultiplier tube;multiplier phototube主要由光阴极和电子倍增器组成的,能把光信号转化成电信号的真空器件。318闪烁探测器scintillation detector闪烁体直接地或通过光导与光敏器件相耦合而组成的核辐射探测器。注;本标准中,闪烁探测器系指碱化钠(铊)闪烁体与光电倍增管组成碘化钠(铊)闪烁探测器。319闪烁探测器的光导light guide(of a scintill
10、ation detector)置于闪烁体和光敏器件之间,使闪烁光无明显损失地传递的一种光学器件。3110光耦合材料optical couple material为使闪烁体所发的光有效地传输到光电倍增管的光阴极上,在闪烁体光学窗与光电倍增管窗(闪烁体光学窗与光导及光导与光电倍增管窗)问所加的物质。3111全吸收峰total absorption peak在x或7辐射测量中,相当于光子能量在探测物质中全部被吸收时的能谱响应曲线的峰。注,全吸收峰与光电峰的不同之处在于全嗳收峰考虑了由康普顿效应和电子对效应引起的全部吸收。3112闪烁体的光输出li曲t output(of scintillator)闪
11、烁体发射光子的总数与被该闪烁体吸收的入射辐射能量之比。注;被测闲烁体的光输出与闪烁体标准样品的光输出的比值称为相对光输出I即在相RMtt条件下,被测闪烁体的脉冲幅度与闪烁体标准样品的脉冲幅度之比。3113闪烁体的能量转换效率energy conversion efficiency(of scintillator)闪烁体发射光子的总能量与被该闪烁体吸收的入射辐射能量之比。注。被测闪烁体的能量转换效率与闪烁体标准样品的能量转换效率的比值。称为相对能量转换效率。3114闪烁体的发射光谱emission spectrum(of scintillator)闪烁体发射的光子数随光子的能量或波长而变化的分布
12、曲线。3115闪烁衰减时间scintillation decay time闪烁体受单次激发后,光子发射率下降到其初始值的1e所需的时间。3116能量分辨率energy resolution对于某一给定的能量,能分辨的两个粒子能量之间的最小相对差值的量度。注1;在一般应用中。能量分辨率用谱仪测得的单能粒子能量分布曲线的峰的半高宽与蜂位所对应的能量之比计2GBT 131822007算,当能量用脉冲幅度表示时,其比值为脉冲幅度分辨率。注2:闪烁探测器的能量分辨率扣除光电倍增管的能量分辨率是闪烁体的固有能量分辨率。3117探测效率detection efftelency在一定的探测条件下,探测器测得的
13、粒子数与在同一时间间隔内由辐射源发射出的该种粒子数之比。32符号321概述闪烁体和(或)闪烁探测器应有特征代号、表示结构材料和尺寸的符号,这些代号和符号可采用322324的符号。322特征代号A;不带定位边B:带定位边c:铍人射窗(厚度小于05 ram);D:薄铝入射窗(厚度小于03 ram);M:螺纹定位边E:外形尺寸上下一致;G:适用于高温环境。323结构材料的符号A1:铝入射窗或封装盒,可省略;K:K9(中)玻璃光学窗,可省略;Q:石英光学窗;S:不锈钢入射窗或封装盒。324尺寸符号中:晶体直径;H:晶体高度;:晶体井直径;h:晶体井深度;D。:封装盒盒体直径;D-:封装盒盒盖直径;D2
14、:定位边直径;L:闪烁体最大高度;d:闪烁体井直径;z:闪烁体井深度。4产品分类41闪烁体411型号和外形闪烁体的型号命名宜符合EJT 1061的规定,见图1图3。外形按封装盒的外形特征划分,见表1。GBT 131822007衰1 闪烁体的型号和外形型号 特征代号 晶体形状 人射窗 光学窗 封装盒ASTll01 圆柱 Al K AJBC BeSTll02 薄片 K A1D AlASTll03 圆柱带井 Al K AlBSTll04 (B) 直径大于200 l,nm的圆柱 Al K AlM 圆柱 QSTll05 S SB 环形 KSTll06 (B) 大薄片 Al 制造商自定STll07 (B)
15、 侧井或侧孔的圆柱 Al AlM 制造商自定STll08 圆柱带井 A1 AlBsrll09 长方形 制造商自定(E)STlll0 圆柱 Al K AJG型号 特征代号 晶体形状 人射宙 光学窗 封装盒STllll G 圆柱 Al Al(E) Al 制造商自定 AlSTlll3 热般,圆柱G S S注t加括号的特征代号通常可省略。41。2规格和尺寸参数闪烁体的规格按晶体形状及其尺寸划分:&) 圆柱和薄片闪烁体按晶体的直径和高度划分;b) 井型和侧井型闪烁体除按晶体的直径和高度划分外,应附加晶体井的直径和深度,对有侧向孔的闪烁体则给出孔的直径,并注明“侧孔”;c) 长方形闪烁体按晶体的长、宽和高
16、尺寸划分;d)特殊形状闪烁体按晶体的特征尺寸划分。各型号闪烁体的晶体规格和外形尺寸的例子参见附录A。413产品代号4131圆柱和薄片闪烁体圆柱和薄片闪烁体的产品代号由型号和规格、尺寸组成,示例见图l。4高度直径代号号钠(铊)闪烁体圈1 圆柱和薄片闪烁体的代号4132井型和侧井型闪烁体井型和侧井型闪烁体的产品代号由型号和规格、尺寸组成,示例见图2。闪烁体圈2井型和侧井型闪烁体的代号4133长方形闪烁体长方形闪烁体的产品代号由型号和规格、尺寸组成,示例见图3。高度宽度长度代号号钠(铊)闪烁体GBT 131822007圈3长方形闪烁体的代号42闪烁探测器闪烁探测器的型号命名宜符合EJT 1061的规
17、定,其产品代号的组成及其含意与闪烁体类似,示例见图4。闪烁探测器按闪烁体形状分为圆柱、薄片、井型、侧井、侧孔和长方形等类型(见412)。(铊)闪烁探测器图4闪烁探测器的型号GBT 1318220075闪烁体技术要求51概述闪烁体与闪烁探测器有很多相同的技术要求,例如:能量分辨率、探测效率、本底水平(计数)等通用性能特性对工作温度、贮存温度、恒定湿热、包装运输、振动和层级等环境的适应性。但是闪烁体和闪烁探测器也有各自不同的技术要求,例如,闪烁体有:a)结构和外观,包括晶体及其光学结构和材料;b)光输出、相对能量转换效率、发射光谱和闪烁衰减时间。52外观和结构521晶体5211尺寸和规格按晶体尺寸
18、公差分为三级,即01级(士01 mm)、03级(士03 ram)和10级(士10 mm)。闪烁体的晶体规格和外形尺寸(包括公差)与其型号有关,参见附录A。5212缺陷闪烁体晶体不应有明显的缺陷,包括气泡和杂质、裂纹、晶体内的雾层以及表面潮解点等;具体要求由产品说明书等技术文件规定。522光学结构和材料5221玻璃片闪烁体光学窗的玻璃片应无裂缝、无脏物,其表面应无明显划痕。5222光反射层闪烁体的光反射层应无带色的沾污物i装填应无松动现象,喷涂应无剥层现象。5223光耦合材料闪烁体的光耦合材料应清洁,无明显的沾污物。晶体与晶体之间或玻璃片与晶体之间的光耦合材料应无明显脱层。5224封装盒和粘胶闪
19、烁体的封装盒应清洁、无尘土,封装盒的粘胶厚度不应使盒体超过闪烁体规定的外形尺寸。光学窗粘胶不应超过玻璃平面。53通用性能特性531能量分辨率闪烁体的能量分辨率用脉冲幅度分辨率来表示,按分辨率的高低分为I共四级,其中I级最高,依次类推,级最低,见表2。裹2闪烁体的能量分辨率能量分辨率E检验源 尺寸(直径中和高度H)ramI 垂75(3 in)H75(3 in) E70 7OE80 80E90 E90137Cs75蜒=:125,75H150 E80 8OE90 9OE100 E100“1Am E14 14E16 16E19 E19”Fe E50 50E55 5560 E60GBT 13182200
20、7532探测效率闪烁体的探测效率由具体型号的产品说明书等技术文件规定。533本底水平(计数)闪烁体的本底水平(计数)由具体型号的产品说明书等技术文件规定。54特有性能特性541相对光输出闪烁体的相对光输出不低于060。闪烁体标准样品的选择见附录B。542相对能量转换效率闪烁体的相对能量转换效率由具体型号的产品说明书等技术文件规定。543发射光谱闪烁体的发射光波长由具体型号的产品说明书等技术文件规定。544闪烁衰减时间闪烁体的闪烁衰减时间由具体型号的产品说明书等技术文件规定。55环境适应性551工作温度闪烁体在额定低温到额定高温的温度范围内使用时,应保持结构和外观的完整性,并满足53和54的要求
21、。闪烁体使用的额定低温和额定高温与型号有关,见表c1。552贮存温度闪烁体按102的要求包装在一20到+55的温度环境条件下贮存后,应保持结构和外观的完整性,并满足53和54的要求。553恒定湿热闪烁体在承受相对湿度为95(温度40=C,时间48 h,见表C1)的恒定湿热环境条件后,应保持结构和外观的完整性,并满足53和54的要求。554包装运输闪烁体按102的要求包装在三级公路上运输后,应保持结构和外观的完整性,并满足53和54的要求。555振动闪烁体在承受表C1规定的相应严酷等级的振动后,应保持结构和外观的完整性,并满足53和54的要求。556冲击闪烁体在承受表C1规定的相应严酷等级的冲击
22、后。应保持结构和外观的完整性,并满足53和54的要求。6闪烁体试验方法61试验总则611概述对闪烁体的性能测量和环境试验一般通过匹配相应的光电倍增管(单管光阴极的直径不应小于闪烁体光学窗的直径)并连接核能谱仪系统(见613)实现,而对闪烁探测器的测量和试验则可直接与核能谱测量系统相连接t所以对二者的测量和试验方法相同,但所得到的是闪烁探测器的试验结果而对被测闪烁体,只能获得与闪烁体标准样品比较的相对结果,或在扣除光电倍增管等的影响后得到试验结果。 7GBT 13 1 822007612试验条件闪烁体应在参考条件或标准试验条件(见表3)下进行性能测量和环境试验。在不产生异议时,可在正常大气条件下
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