利用碘化钠闪烁侦测器量测辐射.

實驗五利用碘化鈉閃爍偵測器量測γ輻射
一、目的
1.了解閃爍偵測器測量γ射線脈衝高與能量間關係
2.學習測量γ能譜的基本原理與技術
3.測量能譜能量的解析能力及能量與脈衝高的線性關係
二、實驗內容
1.找出光電倍增管的工作電壓
2.找出γ射源的能譜分布
三、實驗設備
1.碘化鈉偵檢器：碘化鈉偵檢器與光電倍增管的組合
2.光電倍增管分壓電基座
3.高壓電源供應器
4.前置放大器
5.放大器
6.單通道脈高分析器
7.計時計數器
8.示波器
9.γ射源(Mn-54：0.842MeV、Cs-137：0.662MeV)
四、實驗步驟
1.找出光電倍增管的放大增益及工作電壓
i.將射源正對於偵檢器，並將光電倍增管的工作電壓加至650V。

ii.以一93Ω的電纜將訊號自光電倍增管的anode端接至前置放大器的輸入端，由前置放大器的輸出端接至大器的輸入端，再以一T
型接頭將訊號分接至單通道脈高分析器的輸入端及示波器。

再以一
50Ω的電纜將訊號由單通道分析器輸出端接至計時計數器。

iii.調整放大器增益旋鈕的粗調及微調，同時觀察示波器的脈衝訊號中最明亮的線條脈衝振幅直到出現為1.0V左右為止。

iv.設定單通道脈高分析器的窗(△E)為0.2V，低限(LLD)為0V。

以計時計數器測定10秒，定紀錄計測的計數值。

v.調升低限的設定0.2V。

再計測10秒，並紀錄設定的低限值與計數值。

vi.重複上一步驟，直到獲得此連續提昇低限值後的最高計數值止。

記錄此低限值為光電倍增管此時的工作電壓對γ射線產生閃爍訊號
放大後的脈衝振幅。

vii.調高光電倍增管的工作電壓每次增加50每調升一次高壓，及觀察示波器明亮線的脈衝的振幅值，同時調高單通道脈高分析器的低限
值，以所見最明亮脈衝振幅電位的1/2為低限值，計測秒並記錄之。

viii.重複v、vi的步驟，直到光電增管所加的電壓至900V後之測定完成為止。

ix.分析650V至900V的數據，找出該偵測器的最佳工作電壓。

x.繪製工作電壓與脈衝振幅值的對應曲線。

2.找出射源所發射出γ-ray的回應能譜分布
i.重新調整光電倍增管的高壓至最佳的工作電壓，並再重新調整放大
器的增益，示波器中明亮脈衝振幅出現在4V左右。

設定單通道脈
高分析器的窗(△E)為0.1V，低限E值自0.0V開始計數10秒，並
記錄低限值與計數值。

ii.每一次調升低限值得設定0.1V。

計數10秒並記錄低限值與計數值。

iii.重複ii的步驟直到所得的計數值為背景值為止
iv.繪製低限值與其對應的計數值的能譜分布圖。

五、問題與討論
1.請問全能峰的定義為何，試由實驗結果所得到的能譜分布圖計算全能峰
的解析度。

2.請問康普吞邊緣與康普吞連續區的定義為何，試由實驗結果所得到的能
譜分布圖計分別計算康普吞邊緣的能量、全能峰高度與康普吞連續區高
的比值。