輻射度量學概論 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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• 輻射度量學
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• 探測器
• 光電物理
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• 輻射安全

　　遊離輻射如x-射綫、中子輻射，是一刀兩刃；輻射可以治癌，但也可能緻癌；輻射可用於和平用途如核能工業，但也可轉用於軍事用途製成核武器。麻煩的是輻射看不到、摸不著、嗅不齣、聽不見、更感覺不齣來，也因此，為瞭辨識輻射、瞭解輻射，在百年前人類首度發現輻射之後，便隨著核武工業及核能和平用途而開始蓬勃發展，進而在上世紀中葉衍生瞭「輻射度量學」。

　　「輻射度量學」忝為尖端科技「原子科學」領域內的分枝，其目的在於探討量測遊離輻射的方法及衍生的應用，其內容涵蓋各類遊離輻射的量測，其價值在於及時偵測輻射以防杜輻射傷害，其目標為結閤「原子科學」領域內的其他學門（如核能工程、輻射防護、輻射劑量學、腫瘤治療、放射診斷、核子醫學）使之成為既安全又能造福人類的新興科學。

　　本書以「簡明易懂、深入淺齣、切身習作、輕鬆入門」為原則，針對大學部原子科學院相關科係及醫學院放射技術係與醫事技術係的同學為主，但自然科學、生命科學、環境科學與工學院、技術學院相關科係的同學亦可輕鬆學習。産業界、軍方、核能設施、醫療體係內的同仁，在工作上凡與輻射相關者（如曝露在宇宙射綫中的空勤人員或操作x-光機的安檢人員），甚至生活上與輻射為伍者（如輻射屋的居民），本書亦可作為初階科普教材。

　　書中除列有輻射度量相關常數、轉換因數外，亦列齣404個習作題目與解答，題型與國傢考試相關科目命題相同，方便同學準備國考之用。另外，為便利課堂講授、師生討論與助教課輔，本書另附教師專用的輔教光碟片。在研讀瞭《輻射度量學概論》這本書後，衷心冀望學生都能瞭解如何正確的量測輻射。

作者簡介

鍾堅

現任：國立清華大學生醫工程與環境科學係(前原子科學係)專任教授
　　　國防醫學院醫學係兼任教授
　　　國防大學國防軍事學術特約講座
學曆：國立清華大學核工學士
　　　加拿大麥基爾大學化學博士
曾獲：國科會傑齣研究奬
　　　中山學術基金會技術發明奬

作者近五百篇的論述著作，可瀏覽其學術網頁：
http://www.ns.nthu.edu.tw/professor/cc/cc.htm

《環境光學與傳感技術導論》簡介 第一章：光與物質的基本相互作用 本章將係統闡述光的基本物理性質及其在不同介質中的傳播特性。我們將深入探討電磁波理論在可見光、紅外及紫外波段的應用，重點解析光的波粒二象性對輻射度量學測量的基礎影響。隨後，內容轉嚮光與物質相互作用的微觀機製，包括吸收、散射、透射與反射的量子力學基礎。詳細分析不同材質（如半導體、絕緣體、金屬、復雜介質）對入射輻射的響應差異，建立宏觀光學參數與微觀結構之間的聯係。本章不僅涵蓋基礎的菲涅耳公式和斯托剋斯參量，還將引入錶麵等離子體激元（SPR）等前沿概念，為後續傳感器的設計提供理論支撐。特彆關注材料的各嚮異性對輻射傳輸的影響，為偏振分析奠定基礎。 第二章：輻射度量學的基本概念與量值體係 本章是理解輻射測量物理基礎的核心。我們將嚴格區分光度學量（基於人眼生理響應）與輻射度量學量（基於物理能量）。係統介紹輻射度量學的七大基本量：輻射能（Radiant Energy）、輻射功率（Radiant Flux）、輻射齣射度（Radiant Exitance）、輻射強度（Radiant Intensity）、輻亮度（Radiance）、輻照度（Irradiance）和輻射密度（Radiant Exergy）。詳細闡述這些量之間的轉換關係、單位體係（SI單位與CGS單位的對比）以及它們在特定幾何條件下的適用場景。重點解析“輻亮度”（Radiance）作為描述輻射場最完備量的重要性，並引入“輻射傳輸方程”及其在均勻與非均勻介質中的簡化形式。此外，本章將對輻射場的時間變化特性（如脈衝輻射、調製輻射）進行分析，並探討量值溯源體係的重要性。 第三章：光學係統設計與成像原理 本章聚焦於如何通過光學元件對輻射場進行收集、引導和成像。從幾何光學齣發，迴顧係統的基本成像定律，如高斯成像公式、像差理論（球差、彗差、像散、場麯、色差）。在此基礎上，引入物理光學的概念，解析衍射和乾涉效應如何限製係統的空間分辨率和成像質量。詳細討論瞭常用光學元件的特性，包括透鏡、反射鏡、棱鏡、濾光片（吸收型與乾涉型）的設計原則。隨後，深入探討成像係統的“光通量傳遞”問題，介紹孔徑光闌、場光闌、入瞳、齣瞳的概念，以及它們對係統接收能力的影響。最後，本章將講解如何設計具有特定性能的係統，如望遠係統、顯微係統和低畸變廣角係統，並介紹調製傳遞函數（MTF）作為評估係統成像質量的量化指標。 第四章：輻射探測器的原理與特性 本章是測量技術的核心環節，旨在介紹將輻射能轉化為可測量電信號的器件原理。我們將把探測器分為兩大類：熱效應探測器（如熱電偶、熱敏電阻）和光電效應探測器（如光電導、光伏效應器件）。針對光電探測器，詳細分析光電轉換過程，包括量子效率、響應時間、暗電流、飽和效應等關鍵參數。重點解析半導體光電探測器（如PIN光電二極管、雪崩光電二極管APDs）的工作機製、響應光譜特性及其噪聲來源（散粒噪聲、熱噪聲、1/f噪聲）。此外，本章還將介紹先進的焦平麵陣列（FPA）技術，如CCD和CMOS成像傳感器的工作原理，以及微波輻射探測器的基本結構。對探測器性能的評估方法，如信噪比（SNR）和最小可探測輻射度（NEDT）的計算，將作為本章的重點內容。 第五章：光譜測量技術與儀器 光譜測量是識彆物質成分和分析能量分布的關鍵手段。本章從色散原理齣發，係統介紹實現光譜分離的器件，包括棱鏡、光柵（直射光柵、全息光柵）和濾波器組。詳細分析不同色散元件的優缺點，如色散率、分辨率和雜散光控製。隨後，重點講解經典的光譜儀結構，如法布裏-珀羅乾涉儀（FPI）和邁剋爾遜乾涉儀，以及它們在實現高分辨率測量中的應用。本章的核心在於分析儀器函數（Instrument Function）對測量結果的影響，以及如何通過傅裏葉變換光譜技術（FTIR）剋服傳統掃描方法的局限性，實現高通量、高分辨率的寬波段測量。最後，將討論光譜數據的校準、反捲積處理技術，確保獲取的真實光譜信息。 第六章：環境與遙感中的輻射測量應用 本章將理論與實際應用相結閤，探討輻射測量學在復雜環境監測中的部署與挑戰。首先，分析大氣對地錶輻射傳輸的影響，包括大氣吸收（水汽、二氧化碳、臭氧等）和大氣散射（瑞利散射、米氏散射），建立大氣校正模型。隨後，深入探討遙感中的輻射定標技術，包括實驗室定標、在軌定標與交叉定標，重點解析輻射定標係數（如增益和偏移）的獲取方法。在應用層麵，本章詳細介紹熱紅外遙感用於地錶溫度反演的原理，以及多光譜/高光譜成像技術在植被指數（NDVI等）計算、水體質量監測中的具體實施步驟。還將涉及對非視距（NLOS）環境中的輻射傳輸建模，以及在惡劣天氣條件下（如霧、雨）進行可靠測量的策略。 第七章：輻射度量學的誤差分析與不確定度評估 準確的測量離不開對誤差來源的深刻理解與量化。本章緻力於建立一套嚴謹的輻射測量誤差分析框架。首先，對係統誤差（如係統偏差、儀器響應非綫性）和隨機誤差（如噪聲波動）進行分類和統計描述。詳細講解測量不確定度評估的國際標準（GUM），包括A類評定（基於統計分析）和B類評定（基於先驗信息或校準數據）的方法。在具體的輻射測量場景中，本章將分析影響測量準確性的關鍵因素，如光源的穩定性、探測器的熱漂移、幾何配置誤差以及環境因素（溫度、濕度）的耦閤效應。最後，將通過實際案例演示如何構建不確定度預算錶，並報告最終的測量結果及其置信區間，強調測量結果的可靠性與可比性。

第壹章　認識輻射
　　第1-1節　非遊離輻射
　　第1-2節　遊離輻射源：核衰變輻射
　　第1-3節　遊離輻射源：核反應輻射
第貳章　輻射與物質作用
　　第2-1節　荷電高能核粒與物質作用
　　第2-2節　電磁輻射與物質作用
　　第2-3節　中性核粒與物質作用
　　第2-4節　遊離輻射防護
第參章　輻射度量係統
　　第3-1節　核儀電路規劃
　　第3-2節　儀器屏蔽與儀器損害
　　第3-3節　輻射偵檢器效率
第肆章　荷電高能核粒度量
　　第4-1節　量測荷電核粒偵檢器
　　第4-2節　荷電核粒度量
第伍章　電磁輻射度量
　　第5-1節　量測電磁輻射偵檢器
　　第5-2節　電磁輻射劑量與環境偵測
　　第5-3節　定性定量電磁輻射能譜
第陸章　中子輻射度量
　　第6-1節　量測中子輻射偵檢器
　　第6-2節　中子輻射度量
第柒章　輻射度量數據處理
　　第7-1節　數理邏輯與量測誤差
　　第7-2節　數據統計與分析
第捌章　輻射度量應用
　　第8-1節　遊離輻射度量之目的
　　第8-2節　遊離輻射度量之應用
第玖章　輻射度量學的未來趨勢
附錄壹　輻射度量相關常數與轉換因數
附錄貳　輻射度量常用儀器型類選錄
附錄參　輻射度量常用校準射源
附錄肆　習題與參考解答
附錄伍　輻射專有名詞外文與中文對照
附錄陸　輻射度量運算使用符號匯整
附錄柒　輻射度量相關參考文獻

评分☆☆☆☆☆

哇，看到《輻射度量學概論》這本書的名字，我真的眼睛一亮！在颱灣，雖然不是每個讀者都會接觸到這個領域，但對於我這種對科學、尤其是和光、能量打交道的領域充滿好奇的人來說，這簡直就是一本寶藏！我一直覺得，光無處不在，它影響著我們的視覺，影響著很多科技的發展，像是我們手機屏幕的發光原理，醫院裏X光的運用，甚至是我們每天看到的陽光，裏麵都充滿瞭輻射度量學的知識。這本書的齣現，讓我覺得終於有一個機會可以係統地瞭解這些抽象概念背後的科學原理。我猜想，裏麵應該會講解很多關於光強、光通量、照度、輻射亮度等等這些專業術語的定義和測量方法吧？而且，我覺得作者一定花費瞭很多心思，把這些聽起來可能有點枯燥的理論，用淺顯易懂的方式呈現齣來，甚至可能還會結閤一些生活中的例子，讓我能更好地理解。這本書的封麵設計也很有質感，讓我覺得裏麵一定蘊含著深刻的知識，但又不會讓我覺得難以接近。我真的很期待能夠在這本書裏，找到解答我對“光”的疑惑的鑰匙，並且能拓展我對於物理世界更深層次的認知。

评分☆☆☆☆☆

收到《輻射度量學概論》這本書，我簡直太驚喜瞭！作為一個在影像處理行業摸爬滾打多年的從業者，我一直深知“光”是我們工作的靈魂。無論是攝影、影視後期，還是更廣闊的顯示技術領域，對光的理解程度直接決定瞭作品的質量和技術的上限。這本書的名字聽起來就非常專業，讓我立刻聯想到很多我工作中一直想要深入理解的概念。我猜測書中一定涵蓋瞭許多關於不同光源的輻射特性、光譜分析、以及它們如何影響我們感知到的色彩和亮度。我特彆好奇的是，作者會不會講解一些關於色彩科學和色度學的基礎理論，以及它們與輻射度量學之間是如何相互關聯的？畢竟，精準的色彩還原和一緻的視覺體驗，是我們在做內容時最看重的。這本書的齣現，就像是在我多年的實踐經驗之上，又注入瞭一股紮實的理論血液，我相信它能幫助我填補一些知識上的空白，提升我解決復雜光照和色彩問題的能力。

评分☆☆☆☆☆

《輻射度量學概論》這本書，讓我這個對宇宙奧秘充滿好奇心的普通讀者，感覺眼前豁然開朗！我常常仰望星空，對那些遙遠恒星的光芒充滿遐想，也對地球上各種自然現象，比如彩虹、日食，背後的科學原理感到好奇。這本書的名字，雖然聽起來非常“硬核”，但我相信它一定能以某種方式，將那些宏大的、抽象的科學概念，與我們日常的觀察聯係起來。我猜想，書中可能會介紹不同類型的電磁輻射，從可見光到不可見的紫外綫、紅外綫，以及它們各自的特性和測量方式。更讓我期待的是，作者會不會用一些生動的比喻和圖示，來解釋那些復雜的物理公式，讓像我這樣的非專業人士也能有所領悟。比如，如何測量太陽光的強度，或者分析月光背後的成分，這些都讓我覺得非常有趣。這本書就像是一本通往更廣闊科學世界的指南，它讓我有信心去探索那些我曾經覺得遙不可及的知識。

评分☆☆☆☆☆

拿到《輻射度量學概論》這本書，我第一個念頭就是：“這絕對是為需要嚴謹計算和精確測量的工作者準備的！”我本人是做光學儀器研發的，在這個領域，每一個參數的微小偏差都可能導緻整個設計的失敗。所以，這本書的名字立刻就抓住瞭我的注意力。我猜測，書中一定會詳細介紹各種輻射度量單位的定義、換算關係，以及測量這些物理量的常用儀器和方法。我特彆期待的是，作者會不會深入講解一些關於測量不確定度、誤差分析等內容，因為這些對於保證我們研發産品的質量至關重要。而且，我希望書中能有一些實際的應用案例，比如如何設計一個能夠精確測量LED光源的設備，或者如何分析光學傳感器的性能指標。這本書的齣現，對我來說，不僅是一次知識的補充，更是一種專業上的“充電”，我相信它能幫助我更紮實地掌握這個領域的核心技術，為我的工作帶來新的啓發和思路。

评分☆☆☆☆☆

《輻射度量學概論》這本書，光看名字就覺得很有分量！我一直對“量化”這個概念很著迷，特彆是當它應用在一些我們習以為常但又不太瞭解的現象上時。比如，我們每天都在接收各種各樣的光，但我們知道光的“量”是多少嗎？這本書的齣現，讓我覺得可以從一個全新的角度去理解這個世界。我猜想，作者一定是以一種非常係統和嚴謹的方式，來梳理輻射度量學的整個體係。我好奇書中會不會介紹一些關於光與物質相互作用的原理，比如光是如何被吸收、反射、摺射的，以及這些過程是如何被量化的。另外，我一直對一些高科技領域的應用很好奇，比如醫學影像技術、遙感技術等等，我相信輻射度量學在這些領域一定扮演著至關重要的角色。這本書就像是一把鑰匙，能幫助我解鎖那些隱藏在科技進步背後的科學邏輯，讓我對我們所處的這個“光”的世界有更深刻的認識。