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1、第四节 液体闪烁测量技术Liquid Scintillation Counting3H（- 0.0186 MeV), 14C (- 0.156 MeV)的射线,由于能量很低, 称为软 射线. 一般的GM计数器和正比计数器无法探 测.只能用4型 GM计数 器测量。GM管3H、14C样品NaI（ Tl）固体闪烁计数器钟罩型GM管出 气进 气4 连续气流式计数器 是否可以使射线 与闪烁体直接接 触？一. 液闪测量的基本原理PM管溶剂分子放射性核素第一闪烁剂第二闪烁剂特点：1. 探测软射线效率高, 3H 探测效率 可达60%14C 探测效率 可达90%2. 分辨时间短( 5109S ), 不作死时间校
2、正3. 可进行能谱测量影响液闪测量的主 要问题是什么？淬灭 （Quenching）广义淬灭：h溶剂分子放射性核素第一闪烁剂第二闪烁剂1化学淬灭：（杂质淬灭、浓度淬灭、分子内淬灭）Impurity热能淬灭杂质：RSH, R NO2, R CO R, R CHO, R X(Cl,Br,I )CCl4 CHCl3 CH2Cl2发生在产生光子之前3、颜色淬灭: hA A* Q( 热能) 闪烁杯壁,空气等发生在产生光子之后A: 闪烁液中颜色物质 (红和黄色)2、自吸收：又称相淬灭, 发生在非均相测量中.样品本身被如乳状液的微小水珠, 样品所依附的支持 物(滤纸,微孔滤膜)所吸收发生在射线把能量传递给闪烁
3、液之前淬灭引起的效应: 1.计数率下降,测量效率降低2.能谱左移3H能量(keV)18.6keVCpm淬灭对计数率及 谱的影响Cpm156keV14C能量(keV)碱性物质或氧化剂等在闪烁液内发生化学反应导致化学发光闪烁液受到光照后产生的发光现象化学发光:磷光 : 消除化学发光和磷光最有效的手段是采用符合电路， 因化学发光，磷光是单光子现象，可通过仪器的符合 电路消除。影响液闪测量的另一因素：化学发光和磷光减弱化学发光的方法：1）加入还原剂或1抗坏血 酸2）把pH调到小于或等于73) 加温加速化学反应应 或放置样样品以衰减化学发发光4)使用能抑制化学发发光的闪烁闪烁 液,如DimulumePM
4、管PM管符合电路符合门放大器定标器定标器定标器脉冲分析器脉冲分析器脉冲分析器第二节 闪 烁 液 闪烁液组成：溶剂（99%）和闪烁剂（1%）部分添加剂一. 溶剂 要求: 把激发能传递给闪烁剂的能量转换效率要高。一. 对闪烁剂和其他成分的溶解度要高二. 蒸气压低（或沸点高）便宜有效溶剂： 芳香族化合物，苯，甲苯，二甲苯等一般溶剂： 醚类化合物，二氧六环，二甲氧基乙烷等。测量效率为有效溶剂的15 50%低效溶剂： 醇类 ，酯类，酮类，二. 第一闪烁剂: 吸收受激溶剂分子的能量致激，退激时 发射光子名称荧光峰值 （nm）甲苯中最 佳浓度发光 效率淬 灭 耐受性相对价格TP3425 g/L0.90最 差
5、1PPO375371.00略优于TP4PBD3758101.28最 好12b-PBD385121.23略低于PBD4BBOT44670.71优于TP 低于P第一闪烁剂要求：发光效率高淬灭耐受性好较大的溶解度光谱匹配三.第二闪烁剂： 用量为第一闪烁剂的1/101/50 第二闪烁剂使用浓度 g /L平均波长 nm化 学 结 构POPOPM2-POPOPbis-MSB-NPO 0.050.20.050.20.10.5 1.5415400425427第二闪烁剂的作用: 波长转移抗淬灭 二氧六环 PPO POPOP 萘 含水样品 溶 剂第一闪烁剂 第二闪烁剂 添加物 样品类型 二氧六环 PBD POPO
6、P 萘 含水样品 对二甲苯 bu-PBD POPOP 乙醇 含水样品 甲 苯 bu-PBD POPOP 乙二醇甲醚 萘 含少量水 样品 甲 苯 TP POPOP 脂溶样品 甲 苯 PBD POPOP 萘 脂溶样品 甲 苯 PPOPOPOP 萘 脂溶样品 萘的作用：提高探测效率和抗淬灭能有效地将溶剂退激出的能量传递给第一闪烁剂100%60%60%PPOPBDb-PBD相对效率二氧六环+10%萘PPOPBDTP 甲苯+10%萘PPOPBDTP34%10%无毒闪烁液：Triton X100作为溶剂，CHCHCHCHCHCCOOOH2322333()(2（乙二醇聚氧乙烯异辛基酚醚）特点：1. 无毒，无
7、味，不挥发，与水混合。2. 3H测量效率为17 %, 14C测量效率70 %第三节 样 品 制 备液闪测量可分为：均相测量和非均相测量一.均相测量: 即以真溶液的形式进行测量。1.直接溶解2.采用増溶(Solubilization) 技术消化法: 借助酸碱试剂使难溶的生物组织或排泄物等及许多生 物大分子化合物经过某些化学变化，成为溶于闪烁液的分子进 行测量 1. 酸消化: HNO3, 甲酸, 过氯酸等。湿组织 80 100 mg 60% HClO4 0.2ml(70 80） 30 60分钟30% H2O2 4.0ml2. 碱消化: NaOH, KOH, 海胺。1.5M 海胺 2ml湿组织 45
8、0mg 60 3hrPackard公司:Soluene100甚至能消化指甲,皮,毛发。OCHNOH3 22 222 33CH CHCHCHCHCHCH8 17OCH+Hyamine 10：Chicago公司: NCS，Digestin， Backman公司的BTS 450等 都是季胺碱化合物。1. 固相法: 非脂溶性样品吸附在滤纸或其他固体支持物上,干燥后浸入 闪 烁液中进行测量。普通滤纸 玻璃纤维滤纸 醋酸纤维素酯膜二.非均相测量: 测量样品放在非均相体系，如固液或不混溶的液液相中的任一相进行测量。2.乳浊液测量: 乳浊液是由极小的水滴或胶态分子团均匀分布在有机 溶剂中组成。放射性样品在水相
9、，闪烁剂在有机相。为了得到稳定的乳浊液，须使用大量的表面活性剂bPBD 8 g BBS3 160ml二甲苯 840mlPPO 8 g TritonX100 330ml二甲苯 670mlTritonX100 m2n+12()2OHOOCH CHC HnBBS3 PCS3. 悬浮液测量: 悬浮液指样品以非常细小的颗粒悬浮在闪烁液中。三. 燃烧技术: 将样品彻底氧化。放射性核素转化成四. 14CO2，3H2O，35SO2等。考虑因素：1. 样品在闪烁液中难溶,即使用消化剂也不能解决2.有严重的化学淬灭或颜色淬灭的样品3.有严重的化学发光和磷光的样品4. 某些双标记样品NaI（Tl ）样品固体闪烁计数
10、器液体闪烁计数器EnAAnE样 样标标=四 淬 灭 校 正 方 法 ( Quench Correction ) 淬灭校正的目的:求样品的放射性活度。（即把仪器 测量得到的样品的脉冲计数率Cpm转化成样品的放 射性活度Dpm 或 Bq ）什么是淬灭校正: 淬灭校正是采用适当的方法求得 每一样品的测量效率， 从而求出样品的放射性活度样品放射性活度（Bq）=样品计数率（Cpm）测量效率（E）已知标准品放射性活度（Bq）标准品计数率（Cpm） 测量效率（E）=一.内标准法：(Internal standard method)二.标准源(活度已知） 被测样品 测量效率 样品的 活度 1. 未知样品 编号
11、 1 2 3 X 2.测未知样品(Cpm) n1 n2 n3 nX3. 加入放射性标准品(3H) d d d dE1 = N1 n1 d5. 测量效率(E)计算:E1 E2 E3 EXD1 D2 D3 DX4. 测标准+未知样品计数 (Cpm)E1n1 nbD1 =6.未知样品的活度计算:(Bq)N1 N2 N3 NX 特点: 1.如加样误差小, 测量结果准确可靠。2.操作麻烦，费时，不易自动化测量。3.样品无法重复测量常用的标准品3H-正十六烷， 14C-正十六烷注意事项：1）标准源和被测样品原则上应该是同一种核素2）标准源应无淬灭作用3）加标准源后引起被测样品体积的改变极小二.样品道比法
12、: (Sample Channel Ratio Method,SCR )三. 淬灭不仅使计数效率降低， 而且使谱左移，淬灭 越严四. 重，左移也越甚 C 道 A道B道粒子能量计 数 率道比值 A、B、C分别代表A、B、C道的计数率CAorBAR=A/B A/C B/C 或 B/A测 量 效 率 (E)2040600.20.40.60.8道比值(R)外标准道比法: （ External Standard Channel Ratio , ESCR）Compton子液体闪烁计数器外标准原137Cs 226Ra原理：射线产生的康普顿谱与 谱相似，康普顿电子遇到淬 灭时，同样会使得测量效率下 降， 康普顿谱左移。计 数 率C道3H14C能 量(MeV)28MgCompton能谱137CsA道B道0.66MeV0.47MeV标准品测量杯: 1 2 3 102.加入放射性标准品(d ) 0.1ml 0.1ml 0.1ml 0.1ml 1.加入闪烁液( ml ) 10ml 10ml 10ml 10ml3.加入淬灭剂CCl4 10l 20l 30l 100l7.测 Conpton A 道计数(Cpm) A1
