探测器灵敏度

平行脉冲辐射束垂直入射到探测器灵敏体的横截面时，脉冲辐射探测器的灵敏度一般定义为：

灵敏度=输出总量/输入总量

其物理意义是：每单位有效输入总量所对应输出总量的大小。或者说，探测器对单位有效输入量的敏感程度。其量纲由探测器总输入和总输出的量纲决定。在某种意义上，探测器的灵敏度同测量系统的灵敏度一样，都是输入、输出间的物理量的转换常数。

探测器灵敏度反应探测器对单位有效输入的敏感程度，与探测效率和灵敏体的横截面积成正比。

灵敏度是探测器的基本属性，与时间无关，具有时不变性，但通常是入射粒子能量的函数。

在输出线性范围内探测器灵敏度不变，用图形表示时，探测器的灵敏度对应探测器线性输出的斜率。在非线性和饱和段探测器灵敏度将改变并下降。

根据输入物理量的量纲（比如，是统计输入粒子的数量还是能量），探测器灵敏度可分为辐射粒子的数量灵敏度、能量灵敏度等；

根据入射粒子的类型，可分为中子灵敏度、γ灵敏度等。

探测器灵敏度的量纲由总输入和总输出的量纲确定，常用的单位有(A/cm·s)或(C·cm)或(C·cm/MeV)等。

灵敏度的测量方法通常有稳态电流法、脉冲电荷法、脉冲峰值电流法等。

(1) 稳态电流法

探测器的灵敏度 可以直接用探测器输出电流 与探测器位置处引起探测器电流输出的入射辐射粒子注量率 的比值来表示，即：

= / .

当入射粒子辐射场是稳态场时，一般直接使用电流仪测量对应的探测器输出电流 。

例如，对于闪烁探测器的γ灵敏度标定，一般采用同位素源提供某一能量 的γ射线，γ射线通过准直后直接照射探测器，用小电流仪测量探测器的输出电流 ，同时采用γ剂量测量系统检测探测器灵敏位置处的剂量，并把剂量换算成对应的γ光子注量率 ( )，那么，对于此种能量为 的γ射线，探测器的灵敏度 ( )为

( )= / ( ).

(2) 脉冲电荷法

采用脉冲辐射源场测量探测器对辐射的灵敏度 。探测器输出波形对应的电荷量为 ，引起探测器波形输出的入射脉冲辐射注量为 ，则探测器的灵敏度为

= / .

辐射正面入射到探测器端面时，探测器输出的电荷量为

=∫ ( )d .

其中，t为探测器输出波形的时间宽度，I(t)为输出波形在t时刻的电流幅度值。I(t)可按如下公式计算：

( )= · ( )· .

其中， ( )是示波器显示的波形电压幅度， 为示波器的输入阻抗， 是综合考虑探测器增益和输入信号的衰减情况等因素得到的比例因子。

(3) 脉冲峰值电流法

当辐射源场是脉冲情况时，一般是用示波器记录探测器输出波形，计算灵敏度所用的探测器输出电流 一般使用对应的峰值电流 。 可以按下式计算:

= · · .

其中， ( )是示波器显示的波形电压峰值幅度， 为示波器的输入阻抗， 是综合考虑探测器增益和输入信号的衰减情况等因素得到的比例因子。