液体闪烁计数（LSC）方法主要用于发射α和β粒子的放射性核素测量，也可用于发射弱γ射线、X射线、俄歇电子及内转换电子的核素。液体闪烁分析技术还被应用于中子分析、中子/γ辐射甄别，以及独特事件的探测和测量，如π+衰变、μ+衰减、β衰变和中微子探测。

德国科学家L.赫尔福特（莉泽洛特·赫尔福特，Lieselott Herforth）于1948年发现了有机化合物中的闪烁光，她指出芳香化合物能够转化吸收的核辐射能量为光子。1950年，卡尔曼（Kallmann）和雷诺兹（Reynolds）等人关于LSC的文章证实某些有机化合物溶液在被核辐射轰击时会发出荧光，可用于β粒子的探测。随后，美国帕卡德仪器公司（Packard Instrument Company）在1953年制造了第一台商用液体闪烁计数器。商用液体闪烁计数器的生产在1975年左右达到峰值，后来由于生物技术中可替代的非放射性示踪技术的发展，商用液体闪烁计数器的生产不断下降。与此同时，在放射性核素计量领域，对LSC技术的关注度越来越高，尤其是两种定量LSC方法的出现：三双符合比方法（TDCR，1979）、效率示踪方法（CIEMAT/NIST，1982）。

放射性核素溶于闪烁液中，形成均匀、透明和稳定状态的LSC样品。放射性核素衰变发射α、β、X、γ等射线，与溶剂分子相互作用，形成激发态的有机溶剂分子，然后把能量转换到溶质有机闪烁体（受激荧光源）。这些激发的闪烁体分子将会快速地损失能量，返回基态，并发射波长在375～430纳米范围内的光子。发射的波长依赖于溶解在闪烁液中的闪烁体，而闪烁光的强度是一个辐射类型与能量的函数。光子被光电倍增管（PMT）探测，把光子流转变为电子流，再放大为电流脉冲，并输出到计数器。

LSC方法对样品定量分析的过程中，几乎所有类型的样品都存在一定程度的淬灭，即辐射能并不完全转变为光子数量，有很大一部分由于淬灭原因损失。淬灭可以分为化学淬灭、颜色淬灭和电离淬灭。    

化学淬灭。由于样品中的一种化学成分在闪烁过程中吸收核衰变能量，从而在一定程度上阻碍了把射线能量传递到液闪混合液溶液。几乎在所有的液闪计数样品中都有一定程度的化学淬灭发生。

颜色淬灭。发生在待测样品有可见的颜色时。在光电倍增管探测闪烁小瓶的闪烁光之前，类似于在照相机前放上一个颜色过滤片，把某种波长的光过滤掉。化学淬灭吸收核衰变能，颜色淬灭吸收光。

电离淬灭。由于核辐射经过闪烁溶剂时引起的电离导致闪烁光强度（光子强度）减弱。

由于几乎所有类型的样品中都存在某种类型的淬灭，淬灭校正方法可以将样品计数率转换为放射性核素活度（或衰变率）。主要包括内标法、特征样品谱方法、外标准方法和直接DPM方法。

内标法。将一定量的标准物质作为内标物加到一定量的被分析样品混合物中，然后对含有内标物的样品进行活度测量。

特征样品谱方法。将样品谱的一些特征作为样品中淬灭的测量，来确定样品的计数效率。主要包括样品道比法（SCR）、内标准与样品道比组合法（IS-SCR）、样品谱淬灭指示参数方法（QIPs）。其中样品谱淬灭指示参数又有多种类型，例如样品谱指数（SIS）、同位素谱淬灭参数〔SQP(I)〕、同位素非对称淬灭参数〔AQP(I)〕等。

外标准方法。将样品谱的一些特征作为样品中淬灭的测量，来确定样品的计数效率。主要包括样品道比法（SCR）、内标准与样品道比组合法（IS-SCR）、样品谱淬灭指示参数方法（QIPs）。

直接DPM方法。可以直接测量放射性核素的活度，不依赖与参考标准。主要分为传统积分计数法（CICM），改进积分计数法（MICM），CIEMAT/NIST效率示踪方法，三双符合比（TDCR）方法。

图1 4πβ(LS)液闪活度基准装置

在放射性核素活度计量领域，CIEMAT/NIST效率示踪方法和TDCR方法得到较快发展，广泛用于放射性核素绝对测量和国际比对。这两种方法都是使用自有参数模型，对探测器探测效率进行理论计算，根据闪烁液受激发出的光子在液体闪烁计数器中物理过程的统计分布计算探测效率。

CIEMAT/NIST效率示踪方法使用常规的商用液体闪烁计数器，装配两个光电倍增管（PMT），180度对称放置。使用初级标准（³H或⁵⁴Mn）作为示踪核素，通过效率计算和实验测量导出闪烁液自由参数，进而得到待测核素淬灭校正曲线，实现待测核素活度测量。图2为CIEMAT/NIST效率示踪方法示意图。

图2 CIEMAT/NIST效率示踪方法示意图

TDCR方法需要使用一种特别的液体闪烁计数器，装配三个光电倍增管（PMT），120度对称放置，通常为实验室自制仪器。该方法通过理论计算和实验测量三管两管符合比，导出闪烁液自由参数，进而计算得到三管符合或两管符合逻辑相加效率，实现待测核素活度测量。图3为TDCR方法示意图。

图3 TDCR方法示意图

在过去60多年中，在生命科学领域，使用LSC技术测量作为示踪剂的放射性核素导致了大量前沿性的，甚至获得诺贝尔奖的发现。如今，商用LSC市场主要面向低本底放射性测量和低毒性闪烁液的开发。