液體閃爍計數(shù)器的原理及其應(yīng)用

1. 儀器原理簡介

　　液體閃爍計數(shù)器主要測定發(fā)生β核衰變的放射性核素，尤其對低能β更為有效。其基本原理是依據(jù)射線與物質(zhì)相互作用產(chǎn)生熒光效應(yīng)。首先是閃爍溶劑分子吸收射線能量成為激發(fā)態(tài)，再回到基態(tài)時將能量傳遞給閃爍體分子，閃爍體分子由激發(fā)態(tài)回到基態(tài)時，發(fā)出熒光光子。熒光光子被光電倍增管(PM)接收轉(zhuǎn)換為光電子，再經(jīng)倍增，在PM陽極上收集到好多光電子，以脈沖信號形式輸送出去。將信號符合、放大、分析、顯示，表示出樣品液中放射性強(qiáng)弱與大小。

2. 主要功能

　 液體閃爍計數(shù)器雖以測定低能β放射性核素為主，但近幾年來，隨著核技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓展，還開發(fā)出許多其它領(lǐng)域的測試功能。該儀器一次可測300個樣，自動換樣、顯示、打印，有三個計數(shù)道，對3H計數(shù)效率大于60%，14C計數(shù)效率大于95%。

2.1 常用放射性核素測定

　　液閃計數(shù)器可用于3H、14C、32P、33P、35S、45Ca、55Fe、36Cl、86Rb、65Zn、90Sr、203Hg等含有放射性核素的動植物、微生物和非生物樣品測定。

2.2 H number法猝滅校正

　　在測定樣品放射性的同時，測出H#數(shù)值，可以直觀的判斷出該樣品的猝滅程度。

2.3 兩相檢測

　　用于檢測含水放射性樣品與閃爍液的分相問題，以避免由此而引起的計數(shù)效率下降。

2.4 自動猝滅補償(AQC)

　 通過最佳的窗口等條件設(shè)置，以期使猝滅樣品達(dá)到較高的計數(shù)效率。

2.5 隨機(jī)符合監(jiān)測(RCM)

　　可用于監(jiān)測制樣過程中化學(xué)發(fā)光引起的單光子事件的假計數(shù)，可以從測定結(jié)果中扣除。

2.6 能譜尋找與分析

　　此功能對未知核素的β能譜定位與分布做出可靠準(zhǔn)確的測量，為道寬設(shè)置提供依據(jù)。

2.7 單光子監(jiān)測(SPM)

　　可用于生物發(fā)光與生物中單光子事件的測定。

2.8 半衰期校正

　　對于短半衰期核素可校正出放射性強(qiáng)度與時間的關(guān)系。給出現(xiàn)存放射性強(qiáng)度的量。

2.9 雙標(biāo)與三標(biāo)記測定

　　通過設(shè)置不同道寬等條件，測定同一個樣品中的雙標(biāo)記或三標(biāo)記放射性，區(qū)分出各個標(biāo)記的放射性強(qiáng)度。

3. 應(yīng)用

　　液體閃爍計數(shù)器主要用于探測一些低能β核素示蹤原子的放射性樣品，目前已廣泛的應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、生物醫(yī)學(xué)、分子生物學(xué)、環(huán)境科學(xué)、考古與地質(zhì)構(gòu)造等領(lǐng)域科研工作中的核素示蹤與核輻射測量。主要包括以下幾個方面：

3.1 細(xì)胞與分子生物學(xué)

　　主要利用3H、14C、32P等放射性核素進(jìn)行體內(nèi)或體外標(biāo)記，研究細(xì)胞生物體內(nèi)核酸、蛋白質(zhì)等生物大分子的合成與降解代謝及其轉(zhuǎn)化途徑。尤其在核酸分子標(biāo)記及分子雜交、探針制備等方面應(yīng)用更為廣泛。

3.2 生物醫(yī)學(xué)

　　利用放射免疫分析技術(shù)測定動物或人體內(nèi)激素等微量活性物質(zhì)，研究動物和人體體內(nèi)內(nèi)分泌和其它生理代謝行為。

3.3 動植物營養(yǎng)

　　通過對大量或微量元素標(biāo)記測定，研究動物、植物對營養(yǎng)元素、礦質(zhì)元素的吸收利用率、生理代謝及其缺素癥，為研究防治對策提供依據(jù)。

3.4 環(huán)境科學(xué)

　　利用標(biāo)記示蹤原子，研究有毒有害物質(zhì)在環(huán)境體系的行為、去向和污染程度，包括用于重金屬和農(nóng)藥等污染研究，以及在環(huán)境中水體、大氣、土壤、居室內(nèi)放射性天然背景值的監(jiān)測。

3.5 生物體中發(fā)光測定

　　利用單光子監(jiān)測了測定生物體內(nèi)發(fā)光與單光子事件和環(huán)境變化關(guān)系的研究。