辐射度量学概论 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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　　游离辐射如x-射线、中子辐射，是一刀两刃；辐射可以治癌，但也可能致癌；辐射可用于和平用途如核能工业，但也可转用于军事用途制成核武器。麻烦的是辐射看不到、摸不着、嗅不出、听不见、更感觉不出来，也因此，为了辨识辐射、了解辐射，在百年前人类首度发现辐射之后，便随着核武工业及核能和平用途而开始蓬勃发展，进而在上世纪中叶衍生了「辐射度量学」。

　　「辐射度量学」忝为尖端科技「原子科学」领域内的分枝，其目的在于探讨量测游离辐射的方法及衍生的应用，其内容涵盖各类游离辐射的量测，其价值在于及时侦测辐射以防杜辐射伤害，其目标为结合「原子科学」领域内的其他学门（如核能工程、辐射防护、辐射剂量学、肿瘤治疗、放射诊断、核子医学）使之成为既安全又能造福人类的新兴科学。

　　本书以「简明易懂、深入浅出、切身习作、轻松入门」为原则，针对大学部原子科学院相关科系及医学院放射技术系与医事技术系的同学为主，但自然科学、生命科学、环境科学与工学院、技术学院相关科系的同学亦可轻松学习。产业界、军方、核能设施、医疗体系内的同仁，在工作上凡与辐射相关者（如曝露在宇宙射线中的空勤人员或操作x-光机的安检人员），甚至生活上与辐射为伍者（如辐射屋的居民），本书亦可作为初阶科普教材。

　　书中除列有辐射度量相关常数、转换因数外，亦列出404个习作题目与解答，题型与国家考试相关科目命题相同，方便同学准备国考之用。另外，为便利课堂讲授、师生讨论与助教课辅，本书另附教师专用的辅教光碟片。在研读了《辐射度量学概论》这本书后，衷心冀望学生都能了解如何正确的量测辐射。

作者简介

钟坚

现任：国立清华大学生医工程与环境科学系(前原子科学系)专任教授
　　　国防医学院医学系兼任教授
　　　国防大学国防军事学术特约讲座
学历：国立清华大学核工学士
　　　加拿大麦基尔大学化学博士
曾获：国科会杰出研究奖
　　　中山学术基金会技术发明奖

作者近五百篇的论述着作，可浏览其学术网页：
http://www.ns.nthu.edu.tw/professor/cc/cc.htm

《环境光学与传感技术导论》简介 第一章：光与物质的基本相互作用 本章将系统阐述光的基本物理性质及其在不同介质中的传播特性。我们将深入探讨电磁波理论在可见光、红外及紫外波段的应用，重点解析光的波粒二象性对辐射度量学测量的基础影响。随后，内容转向光与物质相互作用的微观机制，包括吸收、散射、透射与反射的量子力学基础。详细分析不同材质（如半导体、绝缘体、金属、复杂介质）对入射辐射的响应差异，建立宏观光学参数与微观结构之间的联系。本章不仅涵盖基础的菲涅耳公式和斯托克斯参量，还将引入表面等离子体激元（SPR）等前沿概念，为后续传感器的设计提供理论支撑。特别关注材料的各向异性对辐射传输的影响，为偏振分析奠定基础。 第二章：辐射度量学的基本概念与量值体系 本章是理解辐射测量物理基础的核心。我们将严格区分光度学量（基于人眼生理响应）与辐射度量学量（基于物理能量）。系统介绍辐射度量学的七大基本量：辐射能（Radiant Energy）、辐射功率（Radiant Flux）、辐射出射度（Radiant Exitance）、辐射强度（Radiant Intensity）、辐亮度（Radiance）、辐照度（Irradiance）和辐射密度（Radiant Exergy）。详细阐述这些量之间的转换关系、单位体系（SI单位与CGS单位的对比）以及它们在特定几何条件下的适用场景。重点解析“辐亮度”（Radiance）作为描述辐射场最完备量的重要性，并引入“辐射传输方程”及其在均匀与非均匀介质中的简化形式。此外，本章将对辐射场的时间变化特性（如脉冲辐射、调制辐射）进行分析，并探讨量值溯源体系的重要性。 第三章：光学系统设计与成像原理 本章聚焦于如何通过光学元件对辐射场进行收集、引导和成像。从几何光学出发，回顾系统的基本成像定律，如高斯成像公式、像差理论（球差、彗差、像散、场曲、色差）。在此基础上，引入物理光学的概念，解析衍射和干涉效应如何限制系统的空间分辨率和成像质量。详细讨论了常用光学元件的特性，包括透镜、反射镜、棱镜、滤光片（吸收型与干涉型）的设计原则。随后，深入探讨成像系统的“光通量传递”问题，介绍孔径光阑、场光阑、入瞳、出瞳的概念，以及它们对系统接收能力的影响。最后，本章将讲解如何设计具有特定性能的系统，如望远系统、显微系统和低畸变广角系统，并介绍调制传递函数（MTF）作为评估系统成像质量的量化指标。 第四章：辐射探测器的原理与特性 本章是测量技术的核心环节，旨在介绍将辐射能转化为可测量电信号的器件原理。我们将把探测器分为两大类：热效应探测器（如热电偶、热敏电阻）和光电效应探测器（如光电导、光伏效应器件）。针对光电探测器，详细分析光电转换过程，包括量子效率、响应时间、暗电流、饱和效应等关键参数。重点解析半导体光电探测器（如PIN光电二极管、雪崩光电二极管APDs）的工作机制、响应光谱特性及其噪声来源（散粒噪声、热噪声、1/f噪声）。此外，本章还将介绍先进的焦平面阵列（FPA）技术，如CCD和CMOS成像传感器的工作原理，以及微波辐射探测器的基本结构。对探测器性能的评估方法，如信噪比（SNR）和最小可探测辐射度（NEDT）的计算，将作为本章的重点内容。 第五章：光谱测量技术与仪器 光谱测量是识别物质成分和分析能量分布的关键手段。本章从色散原理出发，系统介绍实现光谱分离的器件，包括棱镜、光栅（直射光栅、全息光栅）和滤波器组。详细分析不同色散元件的优缺点，如色散率、分辨率和杂散光控制。随后，重点讲解经典的光谱仪结构，如法布里-珀罗干涉仪（FPI）和迈克尔逊干涉仪，以及它们在实现高分辨率测量中的应用。本章的核心在于分析仪器函数（Instrument Function）对测量结果的影响，以及如何通过傅里叶变换光谱技术（FTIR）克服传统扫描方法的局限性，实现高通量、高分辨率的宽波段测量。最后，将讨论光谱数据的校准、反卷积处理技术，确保获取的真实光谱信息。 第六章：环境与遥感中的辐射测量应用 本章将理论与实际应用相结合，探讨辐射测量学在复杂环境监测中的部署与挑战。首先，分析大气对地表辐射传输的影响，包括大气吸收（水汽、二氧化碳、臭氧等）和大气散射（瑞利散射、米氏散射），建立大气校正模型。随后，深入探讨遥感中的辐射定标技术，包括实验室定标、在轨定标与交叉定标，重点解析辐射定标系数（如增益和偏移）的获取方法。在应用层面，本章详细介绍热红外遥感用于地表温度反演的原理，以及多光谱/高光谱成像技术在植被指数（NDVI等）计算、水体质量监测中的具体实施步骤。还将涉及对非视距（NLOS）环境中的辐射传输建模，以及在恶劣天气条件下（如雾、雨）进行可靠测量的策略。 第七章：辐射度量学的误差分析与不确定度评估 准确的测量离不开对误差来源的深刻理解与量化。本章致力于建立一套严谨的辐射测量误差分析框架。首先，对系统误差（如系统偏差、仪器响应非线性）和随机误差（如噪声波动）进行分类和统计描述。详细讲解测量不确定度评估的国际标准（GUM），包括A类评定（基于统计分析）和B类评定（基于先验信息或校准数据）的方法。在具体的辐射测量场景中，本章将分析影响测量准确性的关键因素，如光源的稳定性、探测器的热漂移、几何配置误差以及环境因素（温度、湿度）的耦合效应。最后，将通过实际案例演示如何构建不确定度预算表，并报告最终的测量结果及其置信区间，强调测量结果的可靠性与可比性。

第壹章　认识辐射
　　第1-1节　非游离辐射
　　第1-2节　游离辐射源：核衰变辐射
　　第1-3节　游离辐射源：核反应辐射
第贰章　辐射与物质作用
　　第2-1节　荷电高能核粒与物质作用
　　第2-2节　电磁辐射与物质作用
　　第2-3节　中性核粒与物质作用
　　第2-4节　游离辐射防护
第参章　辐射度量系统
　　第3-1节　核仪电路规划
　　第3-2节　仪器屏蔽与仪器损害
　　第3-3节　辐射侦检器效率
第肆章　荷电高能核粒度量
　　第4-1节　量测荷电核粒侦检器
　　第4-2节　荷电核粒度量
第伍章　电磁辐射度量
　　第5-1节　量测电磁辐射侦检器
　　第5-2节　电磁辐射剂量与环境侦测
　　第5-3节　定性定量电磁辐射能谱
第陆章　中子辐射度量
　　第6-1节　量测中子辐射侦检器
　　第6-2节　中子辐射度量
第柒章　辐射度量数据处理
　　第7-1节　数理逻辑与量测误差
　　第7-2节　数据统计与分析
第捌章　辐射度量应用
　　第8-1节　游离辐射度量之目的
　　第8-2节　游离辐射度量之应用
第玖章　辐射度量学的未来趋势
附录壹　辐射度量相关常数与转换因数
附录贰　辐射度量常用仪器型类选录
附录参　辐射度量常用校准射源
附录肆　习题与参考解答
附录伍　辐射专有名词外文与中文对照
附录陆　辐射度量运算使用符号汇整
附录柒　辐射度量相关参考文献

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《辐射度量学概论》这本书，让我这个对宇宙奥秘充满好奇心的普通读者，感觉眼前豁然开朗！我常常仰望星空，对那些遥远恒星的光芒充满遐想，也对地球上各种自然现象，比如彩虹、日食，背后的科学原理感到好奇。这本书的名字，虽然听起来非常“硬核”，但我相信它一定能以某种方式，将那些宏大的、抽象的科学概念，与我们日常的观察联系起来。我猜想，书中可能会介绍不同类型的电磁辐射，从可见光到不可见的紫外线、红外线，以及它们各自的特性和测量方式。更让我期待的是，作者会不会用一些生动的比喻和图示，来解释那些复杂的物理公式，让像我这样的非专业人士也能有所领悟。比如，如何测量太阳光的强度，或者分析月光背后的成分，这些都让我觉得非常有趣。这本书就像是一本通往更广阔科学世界的指南，它让我有信心去探索那些我曾经觉得遥不可及的知识。

评分☆☆☆☆☆

《辐射度量学概论》这本书，光看名字就觉得很有分量！我一直对“量化”这个概念很着迷，特别是当它应用在一些我们习以为常但又不太了解的现象上时。比如，我们每天都在接收各种各样的光，但我们知道光的“量”是多少吗？这本书的出现，让我觉得可以从一个全新的角度去理解这个世界。我猜想，作者一定是以一种非常系统和严谨的方式，来梳理辐射度量学的整个体系。我好奇书中会不会介绍一些关于光与物质相互作用的原理，比如光是如何被吸收、反射、折射的，以及这些过程是如何被量化的。另外，我一直对一些高科技领域的应用很好奇，比如医学影像技术、遥感技术等等，我相信辐射度量学在这些领域一定扮演着至关重要的角色。这本书就像是一把钥匙，能帮助我解锁那些隐藏在科技进步背后的科学逻辑，让我对我们所处的这个“光”的世界有更深刻的认识。

评分☆☆☆☆☆

哇，看到《辐射度量学概论》这本书的名字，我真的眼睛一亮！在台湾，虽然不是每个读者都会接触到这个领域，但对于我这种对科学、尤其是和光、能量打交道的领域充满好奇的人来说，这简直就是一本宝藏！我一直觉得，光无处不在，它影响着我们的视觉，影响着很多科技的发展，像是我们手机屏幕的发光原理，医院里X光的运用，甚至是我们每天看到的阳光，里面都充满了辐射度量学的知识。这本书的出现，让我觉得终于有一个机会可以系统地了解这些抽象概念背后的科学原理。我猜想，里面应该会讲解很多关于光强、光通量、照度、辐射亮度等等这些专业术语的定义和测量方法吧？而且，我觉得作者一定花费了很多心思，把这些听起来可能有点枯燥的理论，用浅显易懂的方式呈现出来，甚至可能还会结合一些生活中的例子，让我能更好地理解。这本书的封面设计也很有质感，让我觉得里面一定蕴含着深刻的知识，但又不会让我觉得难以接近。我真的很期待能够在这本书里，找到解答我对“光”的疑惑的钥匙，并且能拓展我对于物理世界更深层次的认知。

评分☆☆☆☆☆

拿到《辐射度量学概论》这本书，我第一个念头就是：“这绝对是为需要严谨计算和精确测量的工作者准备的！”我本人是做光学仪器研发的，在这个领域，每一个参数的微小偏差都可能导致整个设计的失败。所以，这本书的名字立刻就抓住了我的注意力。我猜测，书中一定会详细介绍各种辐射度量单位的定义、换算关系，以及测量这些物理量的常用仪器和方法。我特别期待的是，作者会不会深入讲解一些关于测量不确定度、误差分析等内容，因为这些对于保证我们研发产品的质量至关重要。而且，我希望书中能有一些实际的应用案例，比如如何设计一个能够精确测量LED光源的设备，或者如何分析光学传感器的性能指标。这本书的出现，对我来说，不仅是一次知识的补充，更是一种专业上的“充电”，我相信它能帮助我更扎实地掌握这个领域的核心技术，为我的工作带来新的启发和思路。

评分☆☆☆☆☆

收到《辐射度量学概论》这本书，我简直太惊喜了！作为一个在影像处理行业摸爬滚打多年的从业者，我一直深知“光”是我们工作的灵魂。无论是摄影、影视后期，还是更广阔的显示技术领域，对光的理解程度直接决定了作品的质量和技术的上限。这本书的名字听起来就非常专业，让我立刻联想到很多我工作中一直想要深入理解的概念。我猜测书中一定涵盖了许多关于不同光源的辐射特性、光谱分析、以及它们如何影响我们感知到的色彩和亮度。我特别好奇的是，作者会不会讲解一些关于色彩科学和色度学的基础理论，以及它们与辐射度量学之间是如何相互关联的？毕竟，精准的色彩还原和一致的视觉体验，是我们在做内容时最看重的。这本书的出现，就像是在我多年的实践经验之上，又注入了一股扎实的理论血液，我相信它能帮助我填补一些知识上的空白，提升我解决复杂光照和色彩问题的能力。