核辐射探测器种类繁多，但常用的可以分为三类：气体探测器、半导体探测器以及闪烁体探测器。它们接收核辐射后输出电信号，由于不同探测器输出信号各有特点，所以需要不同的电子学线路与之匹配。下面对这三种探测器的输出信号和主要特性作一简要总结：
1， 气体探测器
电离室、正比计数器和盖革计数器均以气体为探测介质，结构上也有相似之处，它们统称气体探测器。如下图所示为平行板电离室结构及其等效电路：
由于电子与离子向电极漂移运动，产生感应电荷的变化，使之在外电路形成感应电流i(t)，可表示为i(t)=Q/Δt。电流信号i(t)的时间持续过程，主要与电子和离子的漂移运动速度有关。通常电离室中电子漂移速度较快，约微秒量级，而离子漂移速度慢的多，约毫秒量级。如下图为平行板电离室的输出信号：
其中A为电离在正极板附近，电子很快达到正电极，感应电流主要由离子漂移运动造成，持续时间最长；B为电离在负极板附近时，此时感应电流主要电子漂移运动造成；C为电离在两极板中间位置，感应电流由电子和离子漂移共同贡献，持续时间随位置有一个分布。
显然，在不同位置电离，输出的电流大小不同，因此不能用电流大小来衡量入射粒子的能量，但是电荷量是相同的。所以只要在探测器输出端接上负载电容，将输出电流通过电容C积分，在电容上得到电压信号v=Q/C，即可用电压信号幅度来测量能量。
正比计数器由于气体放大，输出信号幅度比电离室大几百倍~几千倍，而且几乎与入射粒子原电离位置无关。盖革计数器由于输出信号已和原电离失去正比关系，灵敏度高、输出信号幅度大，主要用于计数。
2， 半导体探测器
常用的半导体探测器包括金硅面垒探测器、GeLi和SiLi探测器以及高纯锗探测器等，它们都是以半导体材料为探测介质，具有能量分辨率高，线性范围宽等优点。
半导体探测器俗称固体电离室，与气体的情况类似。但是由于固态的平均电离能比气体小一个数量级，所以相同能量的射线在半导体中产生的电子-空穴对将比气体电离室产生的电子-离子对高一个数量级，即半导体探测器输出的信号幅度大，能量分辨率也好得多。
另外，半导体探测器的电子-空穴收集时间一般为10-7s，这样对全部电流积分时，积分时间也就比电离室小得多，所以它可用于高计数率的测量，时间分辨特性也好的多。
3， 闪烁体探测器
当射线入射到闪烁晶体时，先使闪烁体中的分子或原子激发，然后在退激时发出荧光，此光脉冲射到PMT的光阴极上转换成光电子。通过管内逐级倍增，最后在阳极上收集成为电流脉冲i(t)。如下图所示为光脉冲、输出电流和电压脉冲的示意图：
输出电流i(t)与闪烁体的发光效率、光阴极的灵敏度以及倍增系数有关。如果光脉冲N(t)的衰减时间常数为τ0，可以得出阳极输出电流i(t)为：
其中，Q为阳极上收集的总电荷，它与入射粒子的能量E成正比，所以此时可以直接用它来测量核辐射的能量。
由上面对三种主要核辐射探测器的简要分析，可以对核辐射探测器的输出信号的特点小结如下：
1， 核辐射探测器都能产生相应的输出电流i(t)，在电路分析时，可以把它等效为电流源。
2， 输出电流i(t)具有一定的形状，即有一定的时间特性，所以可以用于时间分析，对闪烁体探测器而言，还可以做能量分析。
3， 如在输出电容上取积分电压信号v(t)，则v(t)正比于入射粒子的能量E，可做射线能量测量。
参考文献：
[1]原子核物理实验方法
[2]粒子探测技术及数据获取
[3]核电子学
[4]模拟电子技术基础
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