液体闪烁探测器

用像Na I(T1)晶体这样的固体闪烁探测器时，辐射样本被放置在探测器之外。在液体闪烁计数中，辐射样本充分地与闪烁物质混合在一起，辐射样本和闪烁物质之间的物质引起的衰减量将减少到最小值［5，6］。因此，对短行程辐射的检测效率高，包括诸如那些来自3H(Emax=0.018Me V)、14C(Emax=0.156Me V)和35S(Emax=0. 168Me V)的弱β粒子。通常来自闪烁体和辐射样本混合物的光至少朝向两个光电倍增管。来自于每个光电倍增管的信号被前置放大器和放大器传递到符合电路(页边图8-17)。仅当同时收到两个光电倍增管的脉冲时，符合电路才会发射一个电压脉冲到脉冲计数器。

除了能量非常低的粒子和光子以外，由样本发射的放射线通常在每一个光电倍增管中产生一个信号，并且对于大多数衰变样本，将会有脉冲传到脉冲计数器。然而，光电倍增管或前置放大器中由“热噪声”产生的伪脉冲仅被符合电路从一个方向收到，故该脉冲将不会传到脉冲计数器中。以这种方式，符合电路减少了本底计数率。若没有这个电路，本底计数率将会非常的高。在老式的液体闪烁计数器中，闪烁混合物、光电倍增管、前置放大器要冷却到零上几度以助于消除伪计数。较新的光电倍增管不需要冷却。

闪烁溶液或“鸡尾酒”由放射样本、溶剂、原生氟石或溶质以及再生氟石(如果必要)组成。溶剂将样本溶解，并将能量从辐射相互作用处转移到氟石分子上，氟石分子在闪烁混合物中以低浓度(1%或更低)出现。

原生氟石分子基于从溶剂分子接收到的能量释放光。由闪烁液发射出的光的波长必须与光电倍增管光电阴极的光谱敏感度相对应。一些有石英窗的光电倍增管对原生氟石发射出的光敏感。然而，用其他的光电倍增管就必须在闪烁溶液中加入再生氟石。再生氟石被称为波长移动器，因为当存在再生氟石时，该闪烁溶液就会放射出波长较长的光。

在液体闪烁计数器中，电压脉冲的大小取决于辐射样本发射出的光子或粒子耗散在闪烁液中的能量。页边图8-18中标示了来自3H和14C的β辐射样本的不同大小脉冲的数目。通过调整上下鉴别器，在其他同位素存在的情况下，可对一种同位素计数。由于多种原因，这些光谱不能确切地与发射出的粒子的能量分布相对应。

与液体闪烁溶液中产生或传播的光发生干涉称为淬火。淬火通常存在于液体闪烁计数中，由以下原因引起: (1)化学淬火: 与样本或其他混合液体成分引起的能量传递机制发生的干涉; (2)颜色淬火: 样本中有色物质吸收的光线; (3)稀释淬火: 与由样本或其他物质引起的闪烁混合物稀释而产生的能量传递机制发生的被动干涉; (4)光学淬火: 由装液体闪烁体的小瓶、小瓶上的指纹等引起的光线吸收。

淬火将所有同位素光谱转化成较小的脉冲。页边图8-19所表示的是溶解在闪烁混合溶液中、用不同量的四氯化碳(一种化学淬火剂)淬火的14C标记过的样本的光谱。

在样本衰变率被确定之前，必须对特定样本的计数率做淬火修正。目前已经有三种淬火修正的方法7。内尖峰脉冲法(内标准法)，在少量未淬火物质加入样本之前和之后都对混合溶液进行计数。未淬火物质和样本都用相同的放射性同位素标记。将没有未淬火物质的计数率从含有未淬火物质的计数率中减去。计数效率是计数率的差除以未淬火物质的衰变率。在淬火修正的通道比率法中，一个样本用两个独立的“计数窗”或“通道”进行计数，它们被定义为上限、下限、中间鉴别器。两个通道中的计数率的比率随着混合溶液中淬火量的变化而变化。通过参照计数效率的校准曲线与计数率的比率，可以确定特定样本的计数效率。在淬火修正的外标准法中，在γ放射源(例如，137Cs、镭、133Ba)被放置到闪烁管附近之前和之后都对样本进行计数。从闪烁管附近的放射源所获得的计数率的增加随着样本中淬火量的变化而变化。通过参照γ放射源被放置到闪烁管附近之前和之后计数效率的校准曲线和计数率的比率可以确定计数效率。

在液体闪烁混合溶液中不可溶的样本可以通过悬浮计数法来计数。像硬脂酸铝、硅石粉、Thixcin这样的胶凝剂在各种计数溶液中提供放射性样本悬浮液。已经开发出对不可溶样本如过滤纸、纸色谱图、微孔过滤盘等计数的技术。当用液体闪烁探测器对液态或气态样本计数时，有时也用闪烁珠。