4.6β譜儀在環(huán)境放射性監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用γ譜儀不能測(cè)量（分辨）環(huán)境中存在的純?chǔ)潞怂兀?0Sr，32P，35S，3H，14C等?；瘜W(xué)分離方法:耗時(shí)多，難傳遞，而且一些母子體混合放射性同位素，無(wú)法化學(xué)分離解決。磁譜儀、靜電譜儀、正比譜儀，先問(wèn)世但造價(jià)昂貴，結(jié)構(gòu)龐大，且靈敏度低；因而環(huán)境β測(cè)量受限制液閃譜儀，半導(dǎo)體譜儀，塑料閃爍體譜儀的相繼問(wèn)世，可廣泛應(yīng)用于分析環(huán)境中的動(dòng)植物樣品、水樣品等4.6.1符合型低本底閃爍β譜儀(例)特點(diǎn)：造價(jià)低廉，本底低，快速準(zhǔn)確由塑料閃爍計(jì)數(shù)器與一個(gè)薄窗G-M計(jì)數(shù)管構(gòu)成(綜合閃爍計(jì)數(shù)器高效率和G-M計(jì)數(shù)管低本底的兩個(gè)特點(diǎn))前置放大器對(duì)數(shù)放大器20道脈沖幅度分析器高壓電源前置放大器放大器甄別器定標(biāo)器100道脈沖幅度分析器整體探測(cè)器放在一個(gè)由5cm厚的鉛，5cm厚的鐵，2.5cm厚的銅構(gòu)成的評(píng)比體內(nèi)晶體厚度選擇：為使β粒子的能量沉積于晶體中

R=412E1.265-0.094lnE0.01＜E＜2.5MeV

R=530E-106E＞2.5MeVR——最大能量為E的β射線在鋁中的最大射程，mg/cm2；E——β射線的最大能量，MeV。

d=R/ρ(cm)對(duì)G-M計(jì)數(shù)器端窗膜的要求為了提高β粒子的透視率以減小β譜的畸變，要求Mylar膜盡可能的薄但又不漏光——鍍膜技術(shù)要求高（均勻厚～0.9mg/cm2且不漏光）電子學(xué)線路∵β粒子必須穿過(guò)G-M計(jì)數(shù)器才能進(jìn)入到塑料閃爍體中∴裝置中引用了符合電路——β粒子在兩探測(cè)器中產(chǎn)生的脈沖符合后才能被脈沖幅度分析器所分析記錄裝置的屏蔽室擋住了宇宙射線中的軟成分，宇宙射線中的μ介子的脈沖輸出超出譜儀分析的范圍，可調(diào)節(jié)多道分析器的甄別閾予以剔除符合型閃爍β譜儀的應(yīng)用a)已知核素的低水平計(jì)數(shù)——選擇最佳道寬，使本底計(jì)數(shù)率較低，實(shí)現(xiàn)低水平測(cè)量b)快速測(cè)量短壽命核素(事故情況下)——與化學(xué)分離方法相比有不可比擬的優(yōu)越性c)鑒別未知核素——通過(guò)確定最大能量Emax，鑒別未知核素d)分析放射性同位素混合物——89Sr與90Sr，57Co與60Co，103Ru與106Ru等，無(wú)法用化學(xué)方法分離，譜儀可鑒別之；并可確定各自的含量e)確定母子體的平衡率——含有母體和子體放射性同位素混合物，如90Sr——90Y，95Zr——95Nb，106Ru——106Rh，144Ce——144Pr等，只要母子體彼此發(fā)射的β射線的最大能量有顯著差異，就能很容易被譜儀測(cè)量分析4.6.2液體閃爍β譜儀優(yōu)點(diǎn)：待測(cè)樣品與閃爍液混合——幾乎沒(méi)有樣品的自吸收,是測(cè)量發(fā)射低能β射線核素(3H、14C)的最有效的方法也可以用來(lái)探測(cè)α射線、中子和γ射線等輻射1)液閃原理閃爍液通常由溶有一種或多種熒光體的芳香劑構(gòu)成當(dāng)β粒子通過(guò)閃爍液時(shí)，其輻射能量消耗與溶劑分子的電力和激發(fā)。溶劑分子激發(fā)后回到基態(tài)時(shí)釋放出能量傳給閃爍體，后者偶而也可直接吸收射線能量。退激時(shí)多余的能量以光子形式放出，所放出的光子被樣品瓶外的光電倍增管的光陰極探測(cè)，打出光電子，經(jīng)光電倍增管放大，在陽(yáng)極上形成足夠大的電脈沖信號(hào)若閃爍體的發(fā)光光譜與光陰極的吸收光譜不太匹配時(shí)，可在溶劑×——第一閃爍體#——第二閃爍體中加入第二閃爍體，其作用是吸○——溶劑分子●——放射性分子收第一閃爍體發(fā)射的光子，激發(fā)退激時(shí)釋放出其發(fā)射光譜與光電倍增管更為匹配的特征光子。∴第二閃爍液又稱為“移波液”，其濃度一般為第一閃爍液的1/10∵液閃中產(chǎn)生的每一個(gè)脈沖的幅度∝β粒子在閃爍液中消耗的能量

∴可用作β譜測(cè)量閃爍優(yōu)值F——估計(jì)液體閃爍過(guò)程中各個(gè)能量轉(zhuǎn)移階段的效率

F=sfqm式中：s——溶劑的相對(duì)閃爍效率(定義為產(chǎn)生一個(gè)受激分子溶劑所需要吸收的能量，通常以甲苯作為比較的基準(zhǔn))

f——溶劑-溶質(zhì)能量轉(zhuǎn)移的量子效率，數(shù)值上等于受激溶劑分子中得以把其激發(fā)能轉(zhuǎn)移給第一溶質(zhì)的分子所占總分子的百分?jǐn)?shù)，依賴于溶劑中溶質(zhì)的濃度q——溶質(zhì)的熒光量子效率，即溶質(zhì)發(fā)射的光子數(shù)同處于受激的溶質(zhì)分子數(shù)目之比m——光譜匹配因子，表示溶質(zhì)的發(fā)射光譜與光電管陰極吸收光譜的覆蓋程度sfq依賴于溶劑和閃爍體的選擇；m依賴于閃爍體賀廣電倍增管的選擇2)猝滅概念——由于樣品雜質(zhì)的介入使閃爍液中廣的產(chǎn)生受到抑制或生成的光訊號(hào)在閃爍液的傳輸過(guò)程中被減弱的現(xiàn)象猝滅分類：稀釋猝滅，化學(xué)猝滅和顏色猝滅稀釋猝滅（濃度猝滅）——當(dāng)濃度高于或低于閃爍液的最佳濃度，計(jì)數(shù)率會(huì)下降。尤其加入大體積樣品時(shí)。鏈烴和酒精屬這類猝滅劑化學(xué)猝滅（雜質(zhì)猝滅）——化學(xué)物質(zhì)，含微量雜質(zhì)，會(huì)分散溶劑的激發(fā)能，或同閃爍體分子競(jìng)爭(zhēng)激發(fā)能，有的與閃爍體分子形成復(fù)體，減少閃爍體的溶度→減少熒光的產(chǎn)生效率。氣體氧時(shí)常遇到的強(qiáng)猝滅劑顏色猝滅——指閃爍液中產(chǎn)生的熒光在透過(guò)樣品時(shí)被有色物質(zhì)吸收，使得轉(zhuǎn)移到光電倍增管光陰極的幾率減小的現(xiàn)象。上述三種猝滅，無(wú)論是光子產(chǎn)生抑制，還是光子被吸收減弱，最終都是減少在光電倍增管光陰極上收集到的每一個(gè)最初受激事件所發(fā)射的光子數(shù)無(wú)論產(chǎn)生光子的源是軟β發(fā)射體還是硬β發(fā)射體，光量子的比率將按同一比例降低3)液體閃爍計(jì)數(shù)器結(jié)構(gòu)及其性能由探測(cè)器(包括換樣機(jī)構(gòu))、電子學(xué)測(cè)量與控制單元兩部分構(gòu)成，由下圖所示①探測(cè)器：1.樣品瓶(內(nèi)裝閃爍液與被測(cè)樣品)；2.光電倍增管及牽制電路；3.鉛屏蔽體(外殼為鑄鐵)；4.光導(dǎo)；5.絕緣內(nèi)襯；6.密封圈；7．升降桿；8.遮光快門(mén)；9.樣品盤(pán)座架；10.遮光罩；11.上蓋由5～6cm鑄鐵或鉛屏蔽構(gòu)成的密室低水平裝置的鉛屏蔽：10～15cm上部有設(shè)計(jì)精巧的換樣機(jī)構(gòu)和避光快門(mén)裝有閃爍液的計(jì)數(shù)瓶可自動(dòng)進(jìn)入嚴(yán)格避光的小室內(nèi)被廣電倍增管直接探測(cè)要求優(yōu)質(zhì)、低噪聲、高放大倍數(shù)GDB(國(guó)外RCA4501或石英窗EMI9635Q；國(guó)內(nèi)261廠生產(chǎn)的GDB-52型)在計(jì)數(shù)瓶與GDB之間一般裝有不銹鋼、銅或聚四氟乙烯制成的圓錐形或圓柱形光導(dǎo)在瓶蓋內(nèi)加有反射襯墊，在垂直傳動(dòng)桿的頂部進(jìn)行了鏡面拋光——改善光的反射效果側(cè)進(jìn)樣或底部進(jìn)樣，樣品屏蔽；主探測(cè)器的GDB也要屏蔽——進(jìn)一步降低本底芬蘭LKB公司的1220-681Quautulus低本底高靈敏液閃譜儀結(jié)構(gòu)原理如右圖所示：反符合探測(cè)器——內(nèi)裝礦物油溶劑閃爍液圓柱形容器和兩個(gè)柱面相對(duì)的GDB主探測(cè)器——安裝在反符合屏蔽液體閃爍體軸線下方的孔道里②測(cè)量與控制單元測(cè)量部分：符合、相加放大、多道脈沖幅度分析器單元電路符合電路——降低GDB管子熱電子噪聲貢獻(xiàn)相加電路——改善樣品的測(cè)量能力，提高信噪比多道分析器——能譜分析儀器的控制部分最初主要用于樣品的自動(dòng)換樣和猝滅校正現(xiàn)功能加強(qiáng)，大多具有：a)CRT顯示和人機(jī)對(duì)話；b)自動(dòng)穩(wěn)譜與自動(dòng)診斷；c)隨機(jī)符合監(jiān)測(cè)；d)單光子監(jiān)測(cè)；e)放射免疫分析程序及數(shù)值積分程序；f)快速能譜檢索；g)消靜電裝置等③閃爍液甲苯和甲二苯能量傳遞效率高，價(jià)廉，是廣泛使用的閃爍溶劑二樣六環(huán)具有良好的水溶性和效率，在含水樣品的測(cè)量中占有重要的地位，但因其易燃，價(jià)格較貴且毒性又高，現(xiàn)已不多用曲拉通TritonX-100與烷基苯胺一定比例配置的混合液，可是含水樣品在芳香溶劑中有較高的計(jì)數(shù)率，∴廣泛應(yīng)用常用的第一閃爍體——PPO，在甲苯中有足夠的溶解度，熒光量子效率高，能在低溫下工作，對(duì)水溶性樣品有一定的兼容性且相當(dāng)經(jīng)濟(jì)，目前用量最大P-TP的效率比PPO稍低，但價(jià)格便宜另一種特別有效的第一閃爍體——PBD，但它在甲苯中的溶解度有限，僅在飽和濃度下(12g/l)才有較高的計(jì)數(shù)率，使用濃度約為PPO的2倍Buty1-PBD是PBD的丁基衍生物，其熒光特性與PBD相媲美，在甲苯中的溶解度也好，一般使用濃度為6～15g/l,相當(dāng)穩(wěn)定。對(duì)樣品的