當(dāng)核粒子穿過絕緣體時(shí)，造成一定密度的輻射損傷，經(jīng)適當(dāng)處理，形成可觀測(cè)的徑跡，這種用絕緣體記錄粒子徑跡的探測(cè)器稱為固體徑跡探測(cè)器（solid state nuclear track detector）。由于最早期的核徑跡探測(cè)器云霧室體積大，云霧徑跡保留時(shí)間短，要拍照才能留下離子徑跡，使用很不方便，后來逐漸被固體徑跡探測(cè)器所代替。

固體徑跡探測(cè)器是20世紀(jì)60年代發(fā)展起來的，材料包括云母﹑石英及各種礦物晶體；玻璃﹑陶瓷等非晶體；聚碳酸酯﹑硝酸纖維﹑醋酸纖維﹑聚酯等聚合物塑料。當(dāng)高能核粒子穿過時(shí)，在粒子經(jīng)過的路徑上留下一條狹窄的損傷通道徑跡，這種徑跡雖然無法用顯微鏡和電子顯微鏡直接觀測(cè)到，但由于徑跡處的高分子鏈被破壞，形成很多自由基，其化學(xué)活性很高，很容易被化學(xué)試劑腐蝕，形成微孔，這種微孔則可以通過顯微鏡觀察到。在一定的蝕刻條件下，用顯微鏡觀察和測(cè)量微孔的大小和長(zhǎng)度，就可以測(cè)量核粒子的質(zhì)量、能量、方向。帶電粒子穿過某種物質(zhì)的過程稱為照射，化學(xué)試劑腐蝕核徑跡過程稱為蝕刻。高分子聚合物中的核徑跡經(jīng)過適當(dāng)?shù)奶幚砗突瘜W(xué)蝕刻后，核徑跡便形成一條圓柱型的孔道。

固體徑跡探測(cè)器具有明顯的閾特性﹐只有當(dāng)入射粒子在探測(cè)器中產(chǎn)生的輻射損傷密度(相應(yīng)于沿粒子軌跡上單位長(zhǎng)度被電離或激發(fā)的原子的個(gè)數(shù))大于某一閾值時(shí)﹐才能蝕刻出徑跡。這一閾值與探測(cè)器材料和蝕刻劑的性質(zhì)有關(guān)﹐與入射粒子的種類無關(guān)﹐不同材料有不同閾值。無機(jī)固體具有較高閾值﹐只能記錄較重的粒子。塑料具有較低閾值﹐可以記錄較輕的重帶電粒子。β﹑γ和 X射線在各種固體徑跡探測(cè)器中的輻射損傷密度都低于其閾值﹐不能產(chǎn)生徑跡。利用這種閾特性﹐可以在同時(shí)有β﹑γ﹑X 射線及較輕粒子的場(chǎng)合無干擾地記錄所需要的重帶電粒子。固體徑跡探測(cè)器利用同一徑跡上不同位置的輻射損傷物質(zhì)與蝕刻劑反應(yīng)速度的不同來分辨粒子，確定粒子的電荷數(shù)﹑質(zhì)量數(shù)和能量，其電荷分辨率﹐對(duì)輕原子核來說不如核乳膠高﹔但對(duì)重原子核來說﹐要好于核乳膠。固體徑跡探測(cè)器還具有能克服強(qiáng)本底干擾﹐能保存古代產(chǎn)生的重帶電粒子徑跡﹐位置靈敏和材料普遍等優(yōu)點(diǎn)。正因?yàn)楣腆w徑跡探測(cè)器靈敏度高，探測(cè)徑跡小，穩(wěn)定性好，可探測(cè)質(zhì)子﹑α 粒子﹑重離子﹑裂變碎片和宇宙線中的原子核等，已在各個(gè)研究領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用。我國(guó)神舟號(hào)飛船上均載有固體徑跡探測(cè)器，用于對(duì)軌道空間的各種帶電粒子進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

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