对于不同的探测器,可从以下几个方面来进行比较。如探测器的探测效率、分辨本领、计数速度(死时间)和使用局限等。
1.探测效率:所谓探测效率就是入射光子在探测器激活区内被吸收的比例或百分数。探测器的探测效率与其体积,激活区前窗口或吸收层的种类有关。探测器的一般尺寸如下:充氩或氙气的正比计数器的直径为25.4毫米,闪烁计数器闪烁晶体的直径为12.7毫米,硅和锗计数器的区域厚度(或称带宽)为1毫米。
2.分辨本领:下图比较了钛、铜、钼三辐射的脉冲幅度分布。当波长长达几个埃时,正比计数器的分辨率始终高于闪烁计数器,而固体计数器又高于正比计数器和闪烁计数器。当波长大于10埃时,由于半导体材料的电子噪音严重,故正比计数器的分辨率优于固体计数器。
三种常用探测器对Ti、Cu、Mo辐射波长的分辨率比较
3.计数速度(死时间):当计数率高达10000~30000 c.p.s(脉冲数/秒)时,上述三种探测器的恢复时间都很短,计数率由于探测器的死时间所引起的损失很小。为了进行准确的定量分析,当计数率高于几千c.p.s时,应进行死时间校正。若计数率的观测值达10000 c.p.s且探测器及其电路的总死时间为3微秒,则1秒钟内探测器的休息时间为10^4×3×10^-6=3×10^-2秒,占整个时间的3%。也就是说,有3%的入射光子漏计了;经校正后的计数率为10^4/0.97=10.3x 10^4 c.p.s (脉冲数/秒)。一般说来,若必须用上述简式作死时间校正,则计数率不应超过某值,此值所需要的死时间校正高于10%。
4.使用局限:为满足精密测量的需要,在使用流气正比计数器时应配备气压调节器或温度调节器,以保持气体密度恒定从而使X射线的吸收保持一致。然而,对于大量的日常分析,特别是在采用强度对比法时需要经常测量标样以校正仪器操作条件,故不需要温度调节器。在测定波长大于10埃的长波X射线时,所用的流气正比计数器其窗口很薄,容易破裂,需要经常更换。一般每操作数小时就需要更换一次。这给此种探测器的应用造成很大的不便。
为了减少电子噪音,目前的固体计数器必须在低温(冷凝)条件下进行工作。但当其它方法如γ射线照射能有效地阻挡未掺入杂质的硅中剩余载流子移动时,这种缺点是可以被克服的。当热电子冷却得适当,就可能出现一个中间周期。这种方式要比低温冷却方便得多。固体计数器极易因偏压或温度聚变而被损坏。
闪烁计数器中的光电倍加管如因正高压加得过大而被毁坏则是无法修复的。当水汽能透过防护层而浸入Nal晶体时,闪烁晶体因潮解而失效。闪烁计数器除上述缺点外是相当耐用的。