伽马射线吸收系数的测量
伽马射线的吸收实验报告
(3 )实验3：伽马射线的吸收实验目的1 • 了解 射线在物质中的吸收规律。
2。
测量 射线在不同物质中的吸收系数。
3∙学习正确安排实验条件的方法。
内容1. 选择良好的实验条件,测量 60Co （或137CS)的 射线在一组吸收片（铅、 铜、或铝)中的吸收曲线，并由半吸收厚度定出线性吸收系数。
2.用最小二乘直线拟合的方法求线性吸收系数。
原理1.窄束射线在物质中的衰减规律射线与物质发生相互作用时，主要有三种效应：光电效应、康普顿效应 和电子对效应（当 射线能量大于1.02MeV 时，才有可能产生电子对效应）。
准直成平行束的射线，通常称为窄束射线。
单能的窄束 射线在穿过物质时，其强度就会减弱，这种现象称为 射线的吸收。
射线强度的衰减服从指数规律，即=1性吸收系数(P= σr N ，单位为Cm ）。
显然μ的大小反映了物质吸收 Y 射线能力的 大小。
由于在相同的实验条件下, 某一时刻的计数率 n 总是与该时刻的 射线强度I 成正 比，因此I 与X 的关系也可以用 n 与X 的关系来代替。
由式我们可以得到—Xn = n °e（2 )可见，如果在半对数坐标纸上绘制吸收曲线，那末这条吸收曲线就是一条直线，该直 线的斜率的绝对值就是线性吸收系数J.r NXI o e∣°e'x其中∣o ,∣分别是穿过物质前、后的射线强度，X 是射线穿过的物质的厚度（单位 为cm ）, σr 是三种效应截面之和,N 是吸收物质单位体积中的原子数,J是物质的线In n=l n n °- JX10计⅛104専,LO3IO1厚反。
K图1 γ⅛⅛⅛S⅛⅛X由于射线与物质相互作用的三种效应的截面都是随入射射线的能量E和吸收物质的原子序数Z而变化，因此单能射线的线性吸收系数是物质的原子序数 Z和能量E L f的函数.式中^Ph、％、”p分别为光电、康普顿、电子对效应的线性吸收系数。
其中物质对射线的吸收系数也可以用质量吸收系数^m来表示。
物质对γ射线的吸收系数μ的测定
浙 江 师 范 大 学 实 验 报 告实验名称 吸收系数的测定 班 级 物理071 姓名 陈群 学号 07180116 同 组 人 刘懿钧 实验日期 09/12/8 室温 气温物质对γ射线的吸收系数μ的测定摘 要： 本实验验证γ射线通过物质时其强度减弱遵循指数规律，测量γ射线在不同厚度的铅（铝、铜）中的吸收系数。
通过对γ射线的吸收特性，分析与物质吸收系数有关的因素。
关键字： 射线 吸收系数引 言： 由于射线与物质的相互作用，使射线通过一定厚度物质后，能量或强度有一定的减弱，称为物质对射线的吸收。
研究物质对射线的吸收规律，不同物质的吸收性能等，在防护核辐射、核技术应用和材料科学等许多领域都有重要意义。
本实验是要学习和掌握γ射线与物质相互作用的特性，并且测定窄束γ射线在不同物质中的吸收系数μ。
实验方案：实验原理：当γ射线穿过物质时，与物质作用发生光电效应、康普顿效应和电子对效应（当γ射线的能量大于1.02MeV ），γ射线损失其能量，γ射线与物质的原子一旦发生上述三种相互作用，原来为Eγ的光子就消失，或散射后能量改变并偏离原来的入射方向。
γ射线通过物质时其强度会逐渐减弱，这种现象称为γ射线的吸收。
单能窄束γ射线强度的衰减遵循指数规律：00r Nx x I I e I e σμ--==其中I 、I0分别是通过物质前、后γ射线强度，μ是物质的线性吸收系数，μ=μph+μc+μp ，μ的大小反映了物质吸收γ射线能力的大小。
当光子能量比较低时和原子相碰撞, 发生光电效应。
光电效应的线性吸收系数μph ∝ Z5 .光子和原子中的一个电子的弹性相互作用时发生康普顿效应。
它的线性吸收系数μc ∝Z. 当光子的能量大于两个电子的静止质量，在原子核库仑场的作用下，产生一个正负电子对，即电子对效应。
它的线性吸收系数μp ∝Z2。
下图为铅对γ射线的线性吸收系数与γ射线能量的线性关系曲线。
实际测量中，在相同试验条件下，某时刻的计数率总与该时刻的γ射线强度成正比。
近代物理实验（中国石油大学）实验9-3γ射线的吸收与物质吸收系数的测定
实验9-3 γ射线的吸收与物质吸收系数的测定一．【实验目的】1、进一步认识γ射线与物质相互作用的规律。
2、测量不同能量的窄束γ射线在不同物质中的吸收系数。
二．【实验原理】准直成平行束的γ射线，通常称为窄束γ射线。
单能的窄束γ射线在穿过物质时，由于光电效应、康普顿效应和电子对效应三种效应，其强度会减弱，这种现象称为γ射线的吸收。
γ射线强度的衰减服从指数规律，即x x N e I e I I r μσ--==00 （9-3-1）其中I 0和I 分别是穿过吸收物质前、后的γ射线强度，x 是γ射线穿过吸收物质的厚度（单位为㎝），σr 是光电、康普顿、电子对三种效应截面之和，N 是吸收物质单位体积中原子数，μ是吸收物质的线性吸收系数（N r σμ=，单位为㎝-1）。
显然μ的大小反映了吸收物质吸收γ射线能力的大小。
考虑到σr 是光电、康普顿、电子对三种效应截面之和，那么线性吸收系数μ就可以表示为p c ph μμμμ++= （9-3-2）式中ph μ、c μ、p μ分别为光电、康普顿、电了对效应的线性吸收系数，且⎪⎩⎪⎨⎧∝∝∝25Z Z Z p c ph μμμ （9-3-3） 从中可以看出线性吸收系数μ与吸收物质的原子序数Z 之间的复杂关系。
对于线性吸收系数μ与γ射线能量γE 之间的关系也比较复杂，并且随吸收物质的不同而存在显著差别。
图9-3-1给出了铅、锡、铜、铝对γ射线的线性吸收系数μ与γ射线能量γE 之间的关系曲线。
图9-3-1 铅、锡、铜、铝对γ射线的吸收系数和能量的关系实际工作中常用质量吸收系数m μ表示物质对γ射线的线性吸收系数μ，m μ与μ的关系为 ρμμ=m （9-3-4） 其中ρ是吸收物质的密度（单位为3cm g ）。
用m μ表示的γ射线强度的指数衰减规律为m m x e I I μ-=0 （9-3-5）式中的ρx x m =为吸收物质的质量厚度，单位为2/cm g 。
因为()p c ph Ar m AN N σσσρσρμμ++===（9-3-6） 其中N A 是阿佛加德罗常数，A 是原子量数。
γ射线的吸收与物质吸收系数的测定
材料物理08-1 XX 同组者：XXX 指导老师：XXX 实验日期：2010年04月11号实验9-3 γ射线的吸收与物质吸收系数的测定测量物质对γ射线的吸收规律，不仅有助于了解γ射线与物质的相互作用机理，而且，作为一种重要的实验方法，在许多科学领域都发挥着巨大的作用。
例如，为了有效地屏蔽γ辐射，需要根据物质对γ射线的吸收规律来选择合适的材料及厚度，反之，利用物质对γ射线的吸收规律可以进行探伤及测厚等。
【实验目的】1、进一步认识γ射线与物质相互作用的规律。
2、测量不同能量的窄束γ射线在不同物质中的吸收系数。
【实验原理】γ射线与物质发生作用时，主要有三种效应：光电效应、康普顿效应和电子对效应。
对于低能γ射线，与物质的作用以光电效应为主，如果γ射线能量接近1MeV ，康普顿效应将占主导地位，而当γ射线能量超过1.02MeV 时，就有可能产生电子对效应。
准直成平行束的γ射线，通常称为窄束γ射线。
单能的窄束γ射线在穿过物质时，由于上述三种效应，其强度会减弱，这种现象称为γ射线的吸收。
γ射线强度的衰减服从指数规律，即x x N e I e I I r μσ--==00 （9-3-1）其中I 0和I 分别是穿过吸收物质前、后的γ射线强度，x 是γ射线穿过吸收物质的厚度（单位为㎝），σr 是光电、康普顿、电子对三种效应截面之和，N 是吸收物质单位体积中原子数，μ是吸收物质的线性吸收系数（N r σμ=，单位为㎝-1）。
显然μ的大小反映了吸收物质吸收γ射线能力的大小。
需要注意的是，由于γ射线与吸收物质相互作用的三种效应的截面都是随入射γ射线的能量γE 和吸收物质的原子序数Z 而变化，所以线性吸收系数μ是吸收物质的原子序数Z 和γ射线能量γE 的函数。
考虑到σr 是光电、康普顿、电子对三种效应截面之和，那么线性吸收系数μ就可以表示为p c ph μμμμ++= （9-3-2）式中ph μ、c μ、p μ分别为光电、康普顿、电了对效应的线性吸收系数，且⎪⎩⎪⎨⎧∝∝∝25ZZZpcphμμμ（9-3-3）从中可以看出线性吸收系数μ与吸收物质的原子序数Z之间的复杂关系。
γ射线的吸收与物质吸收系数μ的测定修改后
浙江师范大学实验报告实验名称物质吸收系数μ测定班级物理071姓名骆宇哲学号07180132同组人沈宇能实验日期09/12/24室温气温γ射线的吸收与物质吸收系数μ的测定摘要：本实验中学生将了解γ射线与物质相互作用的特性；窄束γ射线在物质中的吸收规律；测量γ在不同物质中的吸收系数关键词：吸收体厚度吸收体质量密度全能峰引言：伽马射线是波长小于0.1纳米的电磁波，是比X射线能量还高的一种辐射，它的能量非常高。
通过对γ射线谱的研究可了解核的能级结构。
γ射线有很强的穿透力，工业中可用来探伤或流水线的自动控制。
γ射线对细胞有杀伤力，医疗上用来治疗肿瘤。
军事上，伽马射线也被用来做成伽马射线弹等核武器。
同时探测伽玛射线有助天文学的研究。
当人类观察太空时，看到的为“可见光”，然而电磁波谱的大部份是由不同辐射组成，当中的辐射的波长有较可见光长，亦有较短，大部份单靠肉眼并不能看到。
通过探测伽玛射线能提供肉眼所看不到的太空影像。
正文：一、实验内容1．测量137Cs的γ射线（取0.661MeV光电峰）在一组吸收片（铅、铜或铝）中的吸收曲线，并用最小二乘原理拟合求线性吸收系数。
2．根据已知一定放射源对一定材料的吸收系数来测量该材料的厚度。
二、实验步骤1．调整实验装置，使放射源、准直孔、闪烁探测器的中心位于一条直线上。
2．在闪烁探测器和放射源之间加上1片、2片、3片、4片已知质量厚度的吸收片如Pb、Al（所加吸收片最后的总厚度要能吸收γ射线70%以上），进行定时测量，并存下实验谱图。
3．根据软件测得相关数据并记录下来。
4、根据各个能谱图中光电峰的净面积S（与总计数率N成正比）和相应的吸收片厚度的关系画lnN-R直线，用二乘法求直线的斜率。
即为用作图法算吸收片材料的质量吸收系数。
三、实验数据1、测量Al对137Cs的吸收系数Al的密度为ρ=2.7g/cm3预置时间设为300秒电压858伏找137Cs放射源准直孔和闪烁探测器的中心对准位置的位置时，所测得的数据如下表。
伽马射线的吸收实验报告
实验3：伽马射线的吸收实验目的1． 了解γ射线在物质中的吸收规律。
2． 测量γ射线在不同物质中的吸收系数。
3． 学习正确安排实验条件的方法。
内容1． 选择良好的实验条件，测量60Co （或137Cs ）的γ射线在一组吸收片（铅、铜、或铝）中的吸收曲线，并由半吸收厚度定出线性吸收系数。
2． 用最小二乘直线拟合的方法求线性吸收系数。
原理1． 窄束γ射线在物质中的衰减规律γ射线与物质发生相互作用时，主要有三种效应：光电效应、康普顿效应和电子对效应（当γ射线能量大于1.02MeV 时,才有可能产生电子对效应）。
准直成平行束的γ射线，通常称为窄束γ射线。
单能的窄束γ射线在穿过物质时，其强度就会减弱，这种现象称为γ射线的吸收。
γ射线强度的衰减服从指数规律，即xNxeI eI I r μσ--==00 （ 1 ）其中I I ,0分别是穿过物质前、后的γ射线强度，x 是γ射线穿过的物质的厚度（单位为cm ），r σ是三种效应截面之和，N 是吸收物质单位体积中的原子数，μ是物质的线性吸收系数（N r σμ=，单位为1=cm ）。
显然μ的大小反映了物质吸收γ射线能力的大小。
由于在相同的实验条件下，某一时刻的计数率n 总是与该时刻的γ射线强度I 成正比，因此I 与x 的关系也可以用n 与x 的关系来代替。
由式我们可以得到 x e n n μ-=0 （ 2 ）㏑n=㏑n 0-x μ （ 3 ）可见，如果在半对数坐标纸上绘制吸收曲线，那末这条吸收曲线就是一条直线，该直线的斜率的绝对值就是线性吸收系数μ。
由于γ射线与物质相互作用的三种效应的截面都是随入射γ射线的能量γE 和吸收物质的原子序数Z 而变化，因此单能γ射线的线性吸收系数μ是物质的原子序数Z 和能量γE 的函数。
p c ph μμμμ++= （ 4 ）式中ph μ、c μ、p μ分别为光电、康普顿、电子对效应的线性吸收系数。
其中5Zph ∝μZ c ∝μ （ 5 ）2Zp ∝μ图2给出了铅、锡、铜、铝对γ射线的线性吸收系数与γ射线能量的关系曲线。
γ射线能谱的测量及物质吸收系数的μ测定 预习
γ射线能谱的测量及物质吸收系数的μ测定【摘要】本实验通过使用NaI(T1)γ单晶闪烁谱仪来测量Co和Cs 元素所发出来射线能谱图，求出γ射线能量变化率、峰康比、线性等各项指标，并分析谱形。
并比较这两幅图可知 Cs元素所发出射线的强度比Co强。
再利用Nal(Tl) 闪烁谱仪来测定射线的吸收与物质吸收系数，本实验主要是加深对γ射线与物质相互作用的理解以及通过该实验了解多道脉冲幅度分析器在NaI(Tl)单晶γ谱测量中的数据采集及其基本功能，研究了同一放射源Cs不同物质不同厚度的吸收系数。
【关键词】NaI(Tl)γ闪烁谱仪、能谱、γ射线、吸收系数μ【引言】γ射线首先由法国科学家P.V.维拉德发现，γ射线是光子，是由原子核的衰变产生的，当原子核从激发态跃迁到较低能态或基态时，就有可能辐射出γ射线。
γ射线强度按能量分布即为γ射线能谱。
测量γ能谱最常用的仪器是闪烁γ能谱仪。
某些物质的原子核能发生衰变，会放出射线，核辐射主要有α、β、γ三种射线。
我们可以通过不同的实验仪器能够探测到这些肉眼无法看见的射线。
同时由于射线与物质相互作用，导致射线通过一定厚度物质后，能量或强度有一定的减弱，称为物质对射线的吸收。
γ跃迁可定义为一个核由激发态到较低的激发态、而原子序数Z和质数A均保持不变的退激发过程。
本实验中，我们通过仪器测量不同物质对射线的吸收规律来探测伽马射线。
原子核由高能级向低能级跃迁时会辐射射线，它是一种波长极短的电磁波，其能量由原子核跃迁前后的能级差来表示即：射线与物质发生相互作用则产生次级电子或能量较低的射线，将射线的次级电子按不同能量分别进行强度测量，从而得到辐射强度按能量的分布，即为“能谱”。
测量能谱的装置称为“能谱仪”。
γ射线的波长比X射线要短，所以γ射线具有比X射线还要强的穿透能力。
当γ射线通过物质并与原子相互作用时会产生光电效应、康普顿效应和正负电子对三种效应。
原子核释放出的γ光子与核外电子相碰时，会把全部能量交给电子，使电子电离成为光电子，此即光电效应。
实验2 γ射线的吸收与物质吸收系数μ的测定实验报告
错误！未定义书签。=1.6983/cm
错误！未定义书签。=1.5699/cm
错误！未定义书签。=1.8537/cm
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错误！未定义书签。=1.3041/cm
求平均值=(μ01+μ02+μ03+μ04+μ12+μ13+μ14+μ23+μ24+μ34）/10≈1.5638cm
本实验研究的主要是窄束γ射线在物质中的吸收规律。所谓窄束γ射线是指不包括散射成份的射线束，通过吸收片后的γ光子，仅由未经相互作用或称为未经碰撞的光子所组成。窄束γ射线在穿过物质时，由于上述三种效应，其强度就会减弱，这种现象称为γ射线的吸收。γ射线强度随物质厚度的衰减服从指数规律，即
（1）
其中，I0、I分别是穿过物质前、后的γ射线强度，x是γ射线穿过的物质的厚度（单位cm），σr是光电、康普顿、电子对三种效应截面之和，N是吸收物质单位体积中的原子数，μ是物质的线性吸收系数（μ=σrN，单位为cm）。显然μ的大小反映了物质吸收γ射线能力的大小。
5.依照上述步骤测量Al和Pb对137Cs的γ射线的质量吸收系数μAl、μPb。
6.整理仪器，经教师检查签字离开。
数据处理计算吸收系数μ
E=0.661MeV
对于Al,质量密度为2.70 g/cm2
块数
R
N
0
0
2812
7.94
1
2.57
1807
7.50
2
5.01
1315
7.18
3
7.46
900
6.80
与理论值1.213/cm比较，误差ε=29%
实验报告γ射线能谱测定及γ射线的吸收与物质吸收系数μ的测定
实验报告γ射线能谱测定及γ射线的吸收与物质吸收系数μ的测定实验目的：1.学习使用谱仪测定γ射线的能谱。
2.通过实验测定不同物质对γ射线的吸收比例，确定物质的吸收系数μ。
实验原理：1.γ射线能谱测定：γ射线是电磁波谱中能量较高的一种，具有较强的穿透力。
通过使用谱仪，可以测定γ射线的能量分布，也称为能谱。
2.γ射线的吸收与物质吸收系数μ的测定：当γ射线穿过物质时，会与物质中的原子相互作用，包括散射、吸收等过程。
吸收系数μ表示单位长度物质对γ射线的吸收能力，是一个与物质本身性质相关的参数。
实验步骤：1.连接γ射线源和能谱仪，打开仪器，并调整合适的工作电压和放大倍数。
2.调整谱仪下方的定位器，使得探测器能够垂直于γ射线的入射方向。
3.选择一种物质样品，如铅，将其放在射线路径上，并记录下γ射线的能谱。
4.移除铅样品，选择其他物质样品进行测量，如铝、铁等，依次记录下γ射线的能谱。
5.根据能谱中的峰值位置和峰值强度，分析γ射线经过不同物质时的吸收情况。
实验结果：1.γ射线能谱测定结果：通过测量，得到γ射线的能谱图，并标出不同能量区间的峰值。
2.γ射线的吸收与物质吸收系数μ的测定结果：根据能谱分析，得到不同物质对γ射线的吸收比例，计算出它们的吸收系数μ。
实验讨论：1.γ射线的能谱测定是否准确和完整。
2.不同物质对γ射线的吸收程度是否与预期一致。
3.吸收系数μ的大小是否符合物质的性质和密度等参数。
实验结论：1.γ射线能谱可以通过谱仪测定，并且能够分析出不同能量区间的峰值。
2.不同物质对γ射线的吸收比例不同，吸收系数μ也因此而有所差异。
3.本实验所测得的吸收系数μ结果应该与物质的性质和密度等参数相符合。
实验中可能存在的误差：1.谱仪的仪器误差。
2.样品的放置位置和角度不准确。
3.γ射线的能量分辨能力不够精确。
改进方案：1.使用更高精度的谱仪。
2.对样品的放置进行更精确的定位和角度调整。
3.使用具有更高能量分辨能力的γ射线源。
γ射线的吸收与物资吸收系数μ的测定
量大大超过电子的结合能时，光子与核外电子发生非弹性碰撞，光子的一部分能量转 移给电子，使它反冲出来，而散射光子的能量和运动方向都发生了变化，即所谓的康 普顿效应，光子能量在 1MeV 左右时，这是主要的相互作用方式； 若入射光子的能量超过 1.02MeV，则电子对的生成成为可能。在带电粒子的库仑场中， 产生的电子对总动能等于光子能量减去这两个电子的静止质量能(2mc2=1.022MeV)。
五．实验步骤
1．调整实验装置，使放射源、准直孔、闪烁探测器的中心位于一条直线上。
对全部高中资料试卷电气设备，在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验；通电检查所有设备高中资料电试力卷保相护互装作置用调与试相技互术关，通系电1，力过根保管据护线生高0不产中仅工资2艺料22高试2可中卷以资配解料置决试技吊卷术顶要是层求指配，机置对组不电在规气进范设行高备继中进电资行保料空护试载高卷与中问带资题负料2荷试2，下卷而高总且中体可资配保料置障试时2卷，32调需3各控要类试在管验最路；大习对限题设度到备内位进来。行确在调保管整机路使组敷其高设在中过正资程常料1工试中况卷，下安要与全加过，强度并看工且25作尽52下可22都能护可地1关以缩于正小管常故路工障高作高中；中资对资料于料试继试卷电卷连保破接护坏管进范口行围处整，理核或高对者中定对资值某料，些试审异卷核常弯与高扁校中度对资固图料定纸试盒，卷位编工置写况.复进保杂行护设自层备动防与处腐装理跨置，接高尤地中其线资要弯料避曲试免半卷错径调误标试高方中等案资，，料要编试求5写、卷技重电保术要气护交设设装底备备置。4高调、动管中试电作线资高气，敷料中课并设3试资件且、技卷料中拒管术试试调绝路中验卷试动敷包方技作设含案术，技线以来术槽及避、系免管统不架启必等动要多方高项案中方；资式对料，整试为套卷解启突决动然高过停中程机语中。文高因电中此气资，课料电件试力中卷高管电中壁气资薄设料、备试接进卷口行保不调护严试装等工置问作调题并试，且技合进术理行，利过要用关求管运电线行力敷高保设中护技资装术料置。试做线卷到缆技准敷术确设指灵原导活则。。：对对在于于分调差线试动盒过保处程护，中装当高置不中高同资中电料资压试料回卷试路技卷交术调叉问试时题技，，术应作是采为指用调发金试电属人机隔员一板，变进需压行要器隔在组开事在处前发理掌生；握内同图部一纸故线资障槽料时内、，设需强备要电制进回造行路厂外须家部同出电时具源切高高断中中习资资题料料电试试源卷卷，试切线验除缆报从敷告而设与采完相用毕关高，技中要术资进资料行料试检，卷查并主和且要检了保测解护处现装理场置。设。备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况，然后根据规范与规程规定，制定设备调试高中资料试卷方案。
γ射线的吸收与物质吸收系数μ的测定
实验报告课程名称：近代物理实验II实验项目名称：γ射线的多道测量专业：物理学学号：姓名：联系方式：实验地点：实验日期：上交日期：指导教师：1、前言和实验目的1) 了解γ射线与物质相互作用的特性2) 了解窄束γ射线在物质中的吸收规律及测量其在不同物质中的吸收系数2、实验原理γ射线是原子核从激发态跃迁到基态释放出的光子。
γ射线与被束缚在原子中的电子、自由电子、库仑场(核或电子的)、核子(单个核子或整个核)相互作用，可导致以下三种结果：a) 低能时，光电效应为主； b) 康普顿效应；c) 若入射光子的能量超过1.02MeV ，则电子对的生成成为可能。
从上面可看出，不论发生哪种情况，γ射线穿过物质时，强度逐渐减弱，按指数规律衰减，不与物质发生相互作用的光子穿过吸收层，其能量保持不变，因而没有射程概念可言，但可用“半吸收厚度”来表示γ射线对物质的穿透情况。
本实验研究的主要是窄束γ射线在物质中的吸收规律。
γ射线强度随物质厚度的衰减服从指数规律，即x Nx e I e I I r μσ--==00，吸收系数μ是物质的原子序数Z 和γ射线能量的函数，且：p c ph μμμμ++=ph μ、c μ、p μ分别为光电、康普顿、电子对效应的线性吸收系数。
实际工作中常用质量厚度R m （g/cm 2）来表示吸收体厚度，以消除密度的影响。
因此（3—1）式可表达为ρμ/0)(R m e I R I -=对上式取对数得：0ln ln N R N m+-=ρμ可见，ρμ/m 可以从这条直线的斜率求出，即1212ln ln R R N N m --=-ρμ物质对γ射线的吸收能力也经常用“半吸收厚度”表示。
所谓“半吸收厚度”就是使入射的γ射线强度减弱到一半时的吸收物质的厚度，记作：μμ693.02ln 21==d（请用自己的话来概括，不要照抄原文） 3、实验器材实验器材：①γ放射源137Cs 和60Co(强度≈1.5微居里)；②200 mAl 窗NaI(Tl)闪烁探头；③高压电源、放大器、多道脉冲幅度分析器；④Pb 、Cu 、Al 吸收片若干。
γ射线的吸收与物质吸收系数μ的测定
γ射线的吸收与物质吸收系数μ的测定【摘要】我们知道原子核的能级跃迁可以产生伽马射线，而通过测量γ射线的能量分布，可确定原子核激发态的能级，这对于放射性分析，同位素应用及鉴定核素等都有重要意义。
同时通过学习了解伽马射线与物质相互作用的特性,测定窄束γ射线在不同物质中的吸收系数μ。
因此本实验通过使用伽马闪烁谱仪测定不同的放射源的γ射线能谱；根据当γ光子穿过吸收物质时，通过与物质原子发生光电效应、康普顿效应和电子对效应损失能量。
闪烁体分子电离和激发，退激时发出大量光子，闪烁光子入射到光阴极上，光电效应产生光电子，电子会在阳极负载上建立起电信号等原理，对γ射线进行研究。
【关键词】伽马射线吸收系数μ60Co、137Cs放射源能谱γ闪烁谱仪【引言】提出问题某些物质的原子核能发生衰变，会放出射线，核辐射主要有α、β、γ三种射线。
我们可以通过不同的实验仪器能够探测到这些肉眼无法看见的射线。
同时由于射线与物质相互作用，导致射线通过一定厚度物质后，能量或强度有一定的减弱，称为物质对射线的吸收。
而这在防护核辐射、核技术应用和材料科学等许多领域都有重要意义。
核辐射主要是α、β、γ三种射线，人工辐射源包括放射性诊断和放射性治疗辐射源、放射性药物、放射性废物、核武器爆炸的落下灰尘以及核反应堆和加速器产生的照射等，辐射时处于激发态原子核损失能量的最显著方式。
γ跃迁可定义为一个核由激发态到较低的激发态、而原子序数Z和质数A均保持不变的退激发过程。
我们使用何种仪器来探测伽马射线，又如何测量物质对射线的吸收规律，不同物质的吸收性能等。
这是都是本次实验需要去解决的问题。
解决问题本实验使用的是γ闪烁谱仪。
γ闪烁谱仪内部含有闪烁体，可以把射线的能量转变成光能。
实验中采用含TI（铊）的NaI晶体作γ射线的探测器。
利用此来研究窄束γ射线在物质中的吸收规律。
【正文】通过查阅相关资料，我了解了伽马闪烁谱仪的基本工作原理以及整个的工作过程。
NaI(TI)闪烁探测器的结构如下图所示。
伽马射线吸收系数的测量
γ射线的吸收与物质吸收系数μ的测定初阳学院综合理科081班马甲帅08800140指导老师林根金摘要：本实验研究的主要是窄束γ射线在金属物质中的吸收规律。
测量γ射线在不同厚度的铅、铝中的吸收系数。
通过对γ射线的吸收特性，分析与物质的吸收系数与物质的面密度，厚度等因素有关。
根据已知一定放射源对一定材料的吸收系数来测量该材料的厚度。
关键词：γ射线吸收系数μ60Co、137Cs放射源引言：γ射线首先由法国科学家P.V.维拉德发现，是继α、β射线后发现的第三种原子核射线。
原子核衰变和核反应均可产生γ射线。
γ射线具有比X射线还要强的穿透能力。
γ射线是处于激发态原子核损失能量的最显著方式，γ跃迁可定义为一个核由激发态到较低的激发态、而原子序数Z和质数A均保持不变的退激发过程。
γ射线是光子，光子会与被束缚在原子中的电子、自由电子、库伦场、核子等带电体发生相互作用。
不同能量的γ射线与物质的相互作用效果不同，为了有效地屏蔽γ辐射，需要根据物质对γ射线的吸收规律来选择合适的材料及厚度，反之，利用物质对γ射线的吸收规律可以进行探伤及测厚等。
因此研究不同物质对γ射线的吸收规律的现实意义非常巨大，如在核技术的应用与辐射防护设计和材料科学等许多领域都有应用。
正文1实验原理1.1 γ射线与带电体的作用原理γ射线与带电体的相互作用会导致三种效应中的一种。
理论上讲，γ射线可能的吸收核散射有12种过程。
这些效应所释放的能量在10KeV到10MeV之间的只有三种，也就是基本上每种相互作用都产生一种主要的和吸收散射过程。
这三种主要过程是：1.1.1光电效应：低能γ光子所有的能量被一个束缚电子吸收，核电子将其能量的一部分用来克服原子对它的束缚，成为光电子；其余的能量则作为动能，发生光电效应。
1.1.2 康普顿效应：γ光子还可以被原子或单个电子散射，当γ光子的能量（约在1MeV）大大超过电子的结合能时，光子与核外电子发生非弹性碰撞，光子的一部分能量转移给电子，使它反冲出来，而散射光子的能量和运动方向都发生了变化，发生康普顿效应。
γ射线能谱测量和γ射线吸收和物质吸收系数μ的测定
γ射线能谱测量和γ射线吸收和物质吸收系数μ的测定的实验报告许琪娜物理092 08070116摘要：本文主要简述了Nal（Tl）γ闪烁谱仪的结构和基本工作原理以及利用Nal （Tl）γ闪烁谱仪来测量γ射线能谱及γ射线吸收系数μ，具体实验操作过程以及实验中遇到的问题和解决方案。
关键词：γ射线能谱γ闪烁谱仪吸收系数引言：在放射性测量工作中，对射线的测量是一个非常重要组成部分，对射线的测量通常有强度测量和能谱测量两种方式。
NaI( Tl) 闪烁谱仪是一种常用的对射线进行能谱测量的谱仪，它与高纯锗谱仪相比具有探测效率高NaI( Tl) 晶体便于加工成各种形状，价格便宜等特点，因而在环境测量、工业在线检测以及监测等方面有着广泛的应用。
γ射线是波长短于0.2A 的电磁波，它由原子核能级间的跃迁而产生, 是继γ射线后发现的第三种原子核射线。
γ射线具有比X射线还要强的穿透能力，目前广泛的应用于工业探伤、测厚、冶金、自动化、医疗等方面。
研究不同物质对γ射线的线性吸收系数的测量方法, 这对于在工业应用中对γ射线进行防护，以及用γ射线准确检测各种容器内所储存的液体、浆体或固体物料的位置, 都具有重要的意义。
正文：一．NaI( Tl) 闪烁谱仪1.如图为实验装置。
闪烁探测器有闪烁体、光电倍增管和相应的电子仪器三个主要部分组成。
其工作可分为五个相互联系的过程：（1）射线进入闪烁体，与之发生相互作用，闪烁体吸收带电粒子能量而使原子、分子电离和激发；（2）受激原子、分子退激时发射荧光光子；（3）利用反射物和光导将闪烁光子尽可能多得收集到光电倍增管的光阴极上，由于光电效应，光子在光阴极上击出光子；（4）光电子在光电倍增管中倍增，数量由一个增加到104~109个，电子流在阳极负载上产生电信号；（5）此信号由电子仪器记录和分析。
2.γ闪烁谱仪的调试方法：连接好实验仪器接线，高压为正极，所用的高压电缆在插头处有红色橡皮套，一头接探头后座，一头接仪器盒后面的+HV输出。
γ射线的吸收和物质吸收系数的测量
实验2-2 γ射线的吸收和物质吸收系数的测量摘要：本文通过对γ射线与物质相互作用的相关知识介绍，使读者对不同作用的特点有基本的了解，并通过测量γ射线在不同物质中的吸收系数，了解γ射线在不同物质中的吸收规律。
关键字：核技术；γ射线；光电效应；康普顿效应；吸收系数引言：γ射线首先由法国科学家P .V .维拉德发现的，γ射线是光子，是由原子核的衰变产生的，当原子核从激发态跃迁到较低能态或基态时，就有可能辐射出不同能量的γ射线。
不同能量的γ射线与物质的相互作用效果不同，为了有效地屏蔽γ辐射，需要根据物质对γ射线的吸收规律来选择合适的材料及厚度，反之，利用物质对γ射线的吸收规律可以进行探伤及测厚等。
因此研究不同物质对γ射线的吸收规律的现实意义非常巨大，如在核技术的应用与辐射防护设计和材料科学等许多领域都有应用。
正文：γ射线在吸收物质中会和物质中的束缚电子、自由电子、库伦场、核子发生相互作用，并且单次作用不可导致完全吸收或散射，理论上，相互作用有12个过程，但是对于10KeV 到10MeV 之间的γ射线来说，主要有三个效应，下面我们简单地介绍一下γ射线与物质相互作用的三种效应：光电效应、康普顿效应和电子对效应。
光电效应是指γ射线光子在与吸收物质互相作用时把全部能量都给了原子中的束缚电子，使其脱离原子发射出来，可以知道，如果入射的γ射线是单能的，则发射的电子也会是单能的，并且发生光电效应的几率随原子序数的增加而迅速增大，随入射γ射线能量的增大而减小。
康普顿效应是指入射γ射线光子与吸收物质原子产生非弹性碰撞，一部分能量传递给电子使其脱离原子，剩余的能量使得γ射线的能量和方向发生改变，这种改变是连续的，故单能的γ射线入射时会产生连续能量的自由电子，并且发生康普顿效应的几率随原子序数的增加而迅速增大，随入射γ射线能量的增大而减小，但比光电效应减小的慢。
最后是电子对效应，其是指γ射线光子在吸收原子库伦场的作用下转化成一对正负电子，正电子寿命很短，最后只剩下自由的负电子。
4-2.γ射线的吸收与物质吸收系数μ的测定104-109
实验10-3 γ射线的吸收与物质吸收系数μ的测定【实验目的】1．了解γ射线与物质相互作用的特性指导：关于这一点，要着重向学生说明γ射线的特点如不带电、静止质量为零，与物质的三种相互作用光电效应、康普顿效应、电子对效应中的任何一种发生时，γ光子不是消失就是从原来的射线束中移去，因此是全或无相互作用，表现为强度的减弱而非能量损失，有别于β粒子与物质的相互作用。
2．了解窄束γ射线在物质中的吸收规律及测量其在不同物质中的吸收系数指导：说明γ射线穿过物质时强度按指数规律衰减，没有射程概念，以及如何测定某一能量γ光子在某种物质中的吸收系数。
【实验内容】1．测量137Cs 的γ射线（取0.661MeV 光电峰）在一组吸收片（铅、铝）中的吸收曲线，并用最小二乘原理拟合求线性吸收系数。
指导：关于实验方案，建议只采用137Cs 放射源，测定Al 、Pb 对0.661MeV γ光子的吸收系数。
由于提供的137Cs 放射源较弱（仅有2微居里），因此计数较低，需要适当延长计数时间以尽可能减小因统计涨落带来的误差，为此可以考虑放弃对60Co 的实验。
2．测量60Co 的γ射线（取1.17、1.33MeV 光电峰，按1.25MeV 平均能量计算）在一组吸收片（铅）中的吸收曲线，并用最小二乘原理拟合求线性吸收系数。
3．根据已知一定放射源对一定材料的吸收系数来测量该材料的厚度。
【实验原理】γ辐射是处于激发态原子核损失能量的最显著方式，其产生的原因主要有：①α、β衰变引起的副产品；②核反应；③基态激发。
γ射线会与被束缚在原子中的电子、自由电子、库仑场、核子等带电体发生相互作用，大部分作用是光电效应、康普顿效应、电子对效应中的一种。
低能时以光电效应为主；当光子能量大大超过电子的结合能时，以康普顿效应为主；只有当入射光子能量超过1.02MeV ，电子对的生成才成为可能。
γ射线一旦与吸收物质原子发生相互作用，就从原来的入射γ束中移去；它不同于带电粒子穿过物质时，经过许多次小能量转移的碰撞来损失它的能量。
实验报告Ⅵ-γ射线能谱的测量,物质吸收系数的测定
γ射线能谱的测量与物质吸收系数μ的测定物理082班李春宇08180240摘要：本实验用Nal(Tl) 闪烁谱仪来测量Co和Cs 元素所发出来射线能谱图，并比较这两幅图可知Cs元素所发出射线的强度比Co强，换句话说不同物质所发出来的能谱是不一样的。
再利用Nal(Tl) 闪烁谱仪来测定射线的吸收与物质吸收系数，本实验主要是研究了同一放射源Cs不同物质不同厚度的吸收系数。
关键词：射线能谱图吸收系数引言：原子核由高能级向低能级跃迁时会辐射射线，它是一种波长极短的电磁波，其能量由原子核跃迁前后的能级差来表示即：射线与物质发生相互作用则产生次级电子或能量较低的射线，将射线的次级电子按不同能量分别进行强度测量，从而得到辐射强度按能量的分布，即为“能谱”。
测量能谱的装置称为“能谱仪”。
闪烁探测器是利用带电粒子或非带电粒子与某些物质的相互作用下转化成为带电粒子对物质原子的激发，从而会产生发光效应的特性来测量射线的仪器。
它的主要优点是即能测量各种类型的带电粒子，又能探测中性粒子；即能测量粒子强度，又能测量粒子能量；并且探测效率高。
一、实验背景核物理：A、发展初期1896年，贝可勒尔发现天然放射性，这是人们第一次观察到的核变化。
现在通常就把这一重大发现看成是核物理学的开端。
此后的40多年，人们主要从事放射性衰变规律和射线性质的研究，并且利用放射性射线对原子核做了初步的探讨，这是核物理发展的初期阶段。
在这一时期，人们为了探测各种射线，鉴别其种类并测定其能量，初步创建了一系列探测方法和测量仪器。
大多数的探测原理和方法在以后得到了发展和应用，有些基本设备，如计数器、电离室等，沿用至今。
探测、记录射线并测定其性质，一直是核物理研究和核技术应用的一个中心环节。
放射性衰变研究证明了一种元素可以通过衰变而变成另一种元素，推翻了元素不可改变的观点，确立了衰变规律的统计性。
统计性是微观世界物质运动的一个重要特点，同经典力学和电磁学规律有原则上的区别。
伽马射线吸收实验报告
伽马射线吸收实验报告实验３: : 伽马射线得吸收实验目得1．了解射线在物质中得吸收规律。
2．测量射线在不同物质中得吸收系数。
3．学习正确安排实验条件得方法。
内容1．选择良好得实验条件,测量６0 Cｏ（或 137 Cｓ)得射线在一组吸收片(铅、铜、或铝)中得吸收曲线，并由半吸收厚度定出线性吸收系数。
2．用最小二乘直线拟合得方法求线性吸收系数。
原理1．窄束射线在物质中得衰减规律射线与物质发生相互作用时,主要有三种效应：光电效应、康普顿效应与电子对效应(当射线能量大于 1、０2ＭeV 时,才有可能产生电子对效应)。
会就度强其,时质物过穿在线射束窄得能单。
线射束窄为称常通,线射得束行平成直准ﻩ减弱，这种现象称为射线得吸收。
射线强度得衰减服从指数规律,即ﻩﻩ（１ ) 其中分别就是穿过物质前、后得射线强度,就是射线穿过得物质得厚度(单位为 cm),就是三种效应截面之与，N 就是吸收物质单位体积中得原子数，就是物质得线性吸收系数(，单位为）。
显然得大小反映了物质吸收射线能力得大小。
,比正成I度强线射得刻时该与是就总n率数计得刻时一某,下件条验实得同相在于由ﻩ因此 I 与得关系也可以用ｎ与得关系来代替。
由式我们可以得到ﻩ) 2 （ﻩ0 -ｎ㏑=ｎ㏑ﻩﻩ（ 3 ) 可见，如果在半对数坐标纸上绘制吸收曲线,那末这条吸收曲线就就是一条直线，该直线得斜率得绝对值就就是线性吸收系数。
得质物收吸与量能得线射射入随是就都面截得应效种三得用作互相质物与线射于由ﻩ原子序数 Z 而变化,因此单能射线得线性吸收系数就是物质得原子序数 Z 与能量得函数。
ﻩ( 4 ) 式中、、分别为光电、康普顿、电子对效应得线性吸收系数。
其中ﻩﻩ) 5 (ﻩﻩﻩﻩ图 2 给出了铅、锡、铜、铝对射线得线性吸收系数与射线能量得关系曲线。
物质对射线得吸收系数也可以用质量吸收系数来表示。
此时指数衰减规律可表示为ﻩ) ６ (ﻩﻩ其中表示物质得质量吸收系数单位就是 cm 2 /g,rho;就是物质得密度,它得单位就是g/cm)。
伽马射线的吸收实验报告
实验3：伽马射线的吸收实验目的1． 了解γ射线在物质中的吸收规律。
2． 测量γ射线在不同物质中的吸收系数。
3． 学习正确安排实验条件的方法。
内容1． 选择良好的实验条件，测量60Co （或137Cs ）的γ射线在一组吸收片（铅、铜、或铝）中的吸收曲线，并由半吸收厚度定出线性吸收系数。
2． 用最小二乘直线拟合的方法求线性吸收系数。
原理1． 窄束γ射线在物质中的衰减规律γ射线与物质发生相互作用时，主要有三种效应：光电效应、康普顿效应和电子对效应（当γ射线能量大于1.02MeV 时,才有可能产生电子对效应）。
准直成平行束的γ射线，通常称为窄束γ射线。
单能的窄束γ射线在穿过物质时，其强度就会减弱，这种现象称为γ射线的吸收。
γ射线强度的衰减服从指数规律，即xNxeI eI I r μσ--==00 （ 1 ）其中I I ,0分别是穿过物质前、后的γ射线强度，x 是γ射线穿过的物质的厚度（单位为cm ），r σ是三种效应截面之和，N 是吸收物质单位体积中的原子数，μ是物质的线性吸收系数（N r σμ=，单位为1=cm ）。
显然μ的大小反映了物质吸收γ射线能力的大小。
由于在相同的实验条件下，某一时刻的计数率n 总是与该时刻的γ射线强度I 成正比，因此I 与x 的关系也可以用n 与x 的关系来代替。
由式我们可以得到 x e n n μ-=0 （ 2 ）㏑n=㏑n 0-x μ （ 3 ）可见，如果在半对数坐标纸上绘制吸收曲线，那末这条吸收曲线就是一条直线，该直线的斜率的绝对值就是线性吸收系数μ。
由于γ射线与物质相互作用的三种效应的截面都是随入射γ射线的能量γE 和吸收物质的原子序数Z 而变化，因此单能γ射线的线性吸收系数μ是物质的原子序数Z 和能量γE 的函数。
p c ph μμμμ++= （ 4 ）式中ph μ、c μ、p μ分别为光电、康普顿、电子对效应的线性吸收系数。
其中5Zph ∝μZ c ∝μ （ 5 ）2Zp ∝μ图2给出了铅、锡、铜、铝对γ射线的线性吸收系数与γ射线能量的关系曲线。
伽马射线吸收系数测量方法的研究
伽马射线吸收系数测量方法的研究
裴朝;张高龙;孟显奎
【期刊名称】《大学物理实验》
【年(卷),期】2010(023)004
【摘要】利用γ射线穿过物质时强度遵从指数衰减规律,选取不同的吸收材料进行γ射线吸收系数的测量,结果准确可靠,从而验证了实验室开设γ射线吸收系数测量实验方案的可行性.
【总页数】4页(P20-23)
【作者】裴朝;张高龙;孟显奎
【作者单位】北京航空航天大学,北京,100191;北京航空航天大学,北京,100191;北京航空航天大学,北京,100191
【正文语种】中文
【中图分类】O432
【相关文献】
1.强激光驱动高能极化正负电子束与偏振伽马射线的研究进展 [J], 孙婷;王宇;郭任彤;卢知为;栗建兴
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γ射线的吸收与物质吸收系数μ的测定初阳学院综合理科081班马甲帅08800140指导老师林根金摘要：本实验研究的主要是窄束γ射线在金属物质中的吸收规律。
测量γ射线在不同厚度的铅、铝中的吸收系数。
通过对γ射线的吸收特性，分析与物质的吸收系数与物质的面密度，厚度等因素有关。
根据已知一定放射源对一定材料的吸收系数来测量该材料的厚度。
关键词：γ射线吸收系数μ60Co、137Cs放射源引言：γ射线首先由法国科学家P.V.维拉德发现，是继α、β射线后发现的第三种原子核射线。
原子核衰变和核反应均可产生γ射线。
γ射线具有比X射线还要强的穿透能力。
γ射线是处于激发态原子核损失能量的最显著方式，γ跃迁可定义为一个核由激发态到较低的激发态、而原子序数Z和质数A均保持不变的退激发过程。
γ射线是光子，光子会与被束缚在原子中的电子、自由电子、库伦场、核子等带电体发生相互作用。
不同能量的γ射线与物质的相互作用效果不同，为了有效地屏蔽γ辐射，需要根据物质对γ射线的吸收规律来选择合适的材料及厚度，反之，利用物质对γ射线的吸收规律可以进行探伤及测厚等。
因此研究不同物质对γ射线的吸收规律的现实意义非常巨大，如在核技术的应用与辐射防护设计和材料科学等许多领域都有应用。
正文1实验原理1.1 γ射线与带电体的作用原理γ射线与带电体的相互作用会导致三种效应中的一种。
理论上讲，γ射线可能的吸收核散射有12种过程。
这些效应所释放的能量在10KeV到10MeV之间的只有三种，也就是基本上每种相互作用都产生一种主要的和吸收散射过程。
这三种主要过程是：1.1.1光电效应：低能γ光子所有的能量被一个束缚电子吸收，核电子将其能量的一部分用来克服原子对它的束缚，成为光电子；其余的能量则作为动能，发生光电效应。
1.1.2 康普顿效应：γ光子还可以被原子或单个电子散射，当γ光子的能量（约在1MeV）大大超过电子的结合能时，光子与核外电子发生非弹性碰撞，光子的一部分能量转移给电子，使它反冲出来，而散射光子的能量和运动方向都发生了变化，发生康普顿效应。
1.1.3 电子对效应：若入射光子的能量超过1.02MeV，γ光子在带电粒子的库仑场作用下则可能产生正、负电子对，产生的电子对总动能等于γ光子能量减去这两个电子的静止质量能(2mc2=1.022MeV)1.2 三种γ射线与带电体发生相互作用的基础上，物质对γ射线的吸收规律如下：1.2.1作用特点：γ射线与物质原子间的相互作用只要发生一次碰撞就是一次大的能量转移；它不同于带电粒子穿过物质时，经过许多次小能量转移的碰撞来损失它的能量。
带电粒子在物质中是逐渐损失能量，最后停止下来，有射程概念；γ射线穿过物质时，强度逐渐减弱，按指数规律衰减，不与物质发生相互作用的光子穿过吸收层，其能量保持不变，因而没有射程概念可言，但可用“半吸收厚度”来表示γ射线对物质的穿透情况。
1.2.2吸收规律：本实验研究的主要是窄束γ射线在物质中的吸收规律。
所谓窄束γ射线是指不包括散射成份的射线束，通过吸收片后的γ光子，仅由未经相互作用或称为未经碰撞的光子所组成。
“窄束”一词是实验上通过准直器得到细小的束而取名。
这里所说的“窄束”并不是指几何学上的细小，而是指物理意义上的“窄束”，即使射线束有一定宽度，只要其中没有散射光子，就可称之为“窄束”。
窄束γ射线在穿过物质时，由于上述三种效应，其强度就会减弱，这种现象称为γ射线的吸收。
γ射线强度随物质厚度的衰减服从指数规律，即x Nx e I e I I r μσ--==00 （2—1）其中，I 0、I 分别是穿过物质前、后的γ射线强度，x 是γ射线穿过的物质的厚度（单位cm ），σr 是光电、康普顿、电子对三种效应截面之和，N 是吸收物质单位体积中的原子数，μ是物质的线性吸收系数（μ=σr N ，单位为cm ）。
显然μ的大小反映了物质吸收γ射线能力的大小。
需要说明的是，吸收系数μ是物质的原子序数Z 和γ射线能量的函数，且：p c ph μμμμ++=式中ph μ、c μ、p μ分别为光电、康普顿、电子对效应的线性吸收系数；其中：5Z ph ∝μ、Z c ∝μ、2Z p ∝μ（Z 为物质的原子序数）。
γ射线与物质相互作用的三种效应的截面都是随入射γ射线的能量E γ和吸收物质的原子序数Z 而改变。
γ射线的线性吸收系数μ是三种效应的线性吸收系数之和。
右图给出了铅对γ射线的线性吸收系数与γ射线能量的线性关系。
实际工作中常用质量厚度R m （g/cm 2）来表示吸收体厚度，以消除密度的影响。
因此（3—1）式可表达为ρμ/0)(R m eI R I -= （2—2） 由于在相同的实验条件下，某一时刻的计数率N 总与该时刻的γ射线强度I 成正比，又对（3—2）式取对数得：（2—3） 由此可见，如果将吸收曲线在半对数坐标纸上作图，将得出一条直线，如右图所示。
ρμ/m 可以从这条直线的斜率求出，即（2—4）除吸收系数μ外，物质对γ射线的吸收能力也经常用“半吸收厚度”表示。
所谓“半吸收厚度”就是使入射的γ射线强度减弱到一半时的吸收物质的厚度，记作：μμ693.02ln 2/1==d （2—5）2实验装置2.1实验器材①γ放射源137Cs 和60Co(强度≈1.5微居里)；②200μmAl 窗NaI(Tl)闪烁探头；③高压电源、放大器、多道脉冲幅度分析器；④Pb 、Cu 、Al 吸收片若干；微机。
2.2实验装置连接方式ln ln m N R Nμρ=-+1212ln ln R R N N m --=-ρμ做γ射线吸收实验的一般做法可按如上图（a）所示，在源和探测器之间用中间有小圆孔的铅砖作准直器。
吸收片放在准直器中间,前部分铅砖对源进行准直；后部分铅砖则滤去γ射线穿过吸收片时因发生康普顿散射而偏转一定角度的那一部分射线，从而确保γ射线为窄束射线。
这样的装置体积比较大，且由于吸收片前后两个长准直器使放射源与探测器的距离较远，因此放射源的源强需在毫居里量级。
但它的窄束性、单能性较好，因此只需闪烁计数器记录。
本实验中，在γ源的源强约2微居里的情况下，由于专门设计了源准直孔（φ3 12mm），基本达到使γ射线垂直出射；而由于探测器前有留有一狭缝的挡板，更主要由于用多道脉冲分析器测γ能谱，就可起到去除γ射线与吸收片产生康普顿散射影响的作用。
因此，实验装置就可如上图（b）所示，这样的实验装置在轻巧性、直观性及放射防护方面有前者无法比拟的优点，但它需要用多道分析器，在一般的情况下，显得有点大材小用，但在本实验中这样安排，可以说是充分利用现有的实验条件。
3实验步骤1)调整实验装置，使放射源、准直孔、闪烁探测器的中心位于一条直线上。
2)在闪烁探测器和放射源之间加上0、1、2 片已知质量厚度的吸收片（所加吸收片最后的总厚度要能吸收γ射线70%以上），进行定时测量（建议t=1200秒），并存下实验谱图。
3)计算所要研究的光电峰净面积Ai=Ag-Ab，这样求出的Ai就对应公式中的Ii、Ni。
4)分别用作图法和最小二乘法计算吸收片材料的质量吸收系数。
5)依照上述步骤测量Pb、Al对137Cs的γ射线（取0.661MeV光电峰）的质量吸收系数。
6)测量Pb、Al对60Co的γ射线（取1.17、1.33MeV光电峰或1.25MeV综合峰）的质量吸收系数（选做）。
7)利用Al对137Cs的γ射线（取0.661MeV光电峰）的质量吸收系数测Al片厚度。
4 数据记录4.1 137Cs与60Co为伽马放射源的全能谱见附件。
4.2 以下是在以金属Al测试以137Cs为γ放射源的Al吸收系数μ的测定。
图.1上下两边参数设置相同图.2图.3图.45 数据分析运用公式2-4可以计算出Al对γ射线的吸收系数为:μAl=0.10512cm-1，相对误差δ=45.8%.Pb对γ射线的吸收系数为:μPb=1.34579cm-1，相对误差δ=10.9%.6 误差分析从5中的误差结果不难看出，本实验中的误差较大，特别是Al对γ射线的吸收系数相对误差达到了45.8%在实验中是绝对不允许的，下面我将对可能导致实验误差的原因进行分析。
①由于每次试验中探测器与放射源的距离都相等，这样导致每次试验过程中探测器与放射源之间的空气厚度不一样，由于空气对γ涉嫌也具有吸收能力，这样增加了实验的误差。
②在试验中Al片与Pb片的放置位置不是很规则，它们之间存在一定间隙，对实验结果产生影响。
③试验次数太少，导致偶然误差较大。
④NaI(TI)闪烁晶体的发光效率受温度的影响，在不同的温度下，同样能量的γ射线打出的光子数会发生变化，其结果必然会影响实验的准确性。
⑤实验结果也会受到NaI(TI)闪烁晶体制造工艺的影响，晶体的透明度不好，使晶体发射的部分荧光光子被其本体吸收，或者闪烁体与光阴极的光学接触不好，致使荧光光子的收集不完全，从而导致数据的偏差。
7结束语本实验对实验者的要求较高，实验数据需要较强的数学软件处理能力，认真完成对学生的动手能力以及理论知识都会有一定提高。
我们也可以在此实验的基础上研究X射线吸收系数的测量以及β射线吸收系数的测量。
参考文献[1]林根金等.近代物理实验讲义[M].浙江师范大学数理信息学院近代物理实验室.2009:54-68[2]姜东光.近代物理实验[M].北京：科学出版社.2007[3]屈国普.凌球.NaI(Tl)闪烁谱仪谱漂移原因分析[J].南华大学学报.2005.03:47-50[4]郭春营.罗永锋.林源根.NaI(Tl)闪烁谱仪峰总比的蒙特卡罗计算[J].核电子学与核测技术.2002.09:453-455[5]李帮军.Y射线辐射测量实验原理与特性研究[J].中国现代教育装备.2007.10:104-105。