高壓電源光電倍增管在熒光定年技術(shù)中的應(yīng)用

高壓電源光電倍增管是一種十分理想的光電轉(zhuǎn)換器件,它具有光電轉(zhuǎn)換效率高、增益大、響應(yīng)速度快等優(yōu)點(diǎn),在熒光定年技術(shù)中有著重要的應(yīng)用價(jià)值。

熒光定年技術(shù)是一種重要的絕對(duì)定年方法,它通過測(cè)量一些礦物和化石樣本中含有的天然放射性核素衰變而發(fā)出的熒光信號(hào),來確定樣本的絕對(duì)年代。高壓電源光電倍增管由于其獨(dú)特的性能參數(shù),可有效地檢測(cè)熒光定年技術(shù)中微弱的熒光信號(hào),因而在此技術(shù)的檢測(cè)系統(tǒng)中發(fā)揮關(guān)鍵作用。

具體來說,高壓電源光電倍增管主要應(yīng)用于熒光定年技術(shù)中兩個(gè)方面:一是測(cè)量鐳釋放出的α粒子激發(fā)的熒光;二是測(cè)量鈾系列核素衰變過程中釋放的β粒子激發(fā)的熒光。前者主要應(yīng)用于長半衰期的鋯石和螢石中,后者主要應(yīng)用于包含鈾的晶體如磷灰石和方解石中。

采用高壓電源光電倍增管進(jìn)行熒光檢測(cè),可克服信號(hào)極弱的困難。高壓電源可提供1-3千伏的工作電壓,在這種電壓下,光電倍增管的增益可達(dá)107級(jí)以上,使得原本難以檢測(cè)的單個(gè)熒光光子也能產(chǎn)生可測(cè)的電流脈沖信號(hào)。此外,高壓電源光電倍增管響應(yīng)速度快,在納秒量級(jí),時(shí)間分辨率高,能有效區(qū)分不同衰變鏈的熒光信號(hào)。

在熒光定年實(shí)測(cè)中,高壓電源光電倍增管與熒光計(jì)數(shù)系統(tǒng)結(jié)合使用,利用脈沖波高分析技術(shù),可準(zhǔn)確分辨α粒子激發(fā)的不同熒光,獲得多個(gè)定年信息,提高定年的精度。一些新型大面積的高壓電源光電倍增管也可用于測(cè)量大面積樣本釋放的微弱熒光。

隨著熒光定年技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展,高壓電源光電倍增管的性能參數(shù)也在不斷提高,響應(yīng)范圍拓寬至紅外波段,時(shí)間分辨率提高到皮秒量級(jí),低能區(qū)噪聲特性改善等,從而擴(kuò)大熒光定年的適用范圍。未來高壓電源光電倍增管或許能應(yīng)用于一些新興的熒光定年技術(shù),發(fā)揮更大的作用。

高壓電源光電倍增管的應(yīng)用已成為熒光定年技術(shù)中一個(gè)非常關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。它與其他輔助裝置和方法結(jié)合,可大大提高熒光定年的檢出靈敏度和精確度,使熒光定年成為一種高精度的絕對(duì)年代測(cè)定技術(shù),在地質(zhì)年代學(xué)、古生物學(xué)、考古學(xué)等領(lǐng)域提供了強(qiáng)有力的年代依據(jù)。隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步,高壓電源光電倍增管在熒光定年領(lǐng)域中將擁有廣闊的應(yīng)用前景。