γ能谱实验1
γ射线的能谱测量和吸收测定_实验报告
γ射线能谱的测量【摘要】某些物质的原子核能够发生衰变,放出我们肉眼看不见也感觉不到的射线,γ射线产生的原因正是由于原子核的能级跃迁。
我们通过测量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。
因此本实验通过使用γ闪烁谱仪测定不同的放射源的γ射线能谱。
同时学习和掌握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。
【关键词】γ射线能谱γ闪烁谱仪【引言】从1896年的法国科学家贝可勒尔发现放射性现象开始,经过居里夫人等一系列科学家对一些新放射性元素的发现及其性质进行研究的杰出工作后,人类便进入了对原子核能研究、利用的时代。
而原子核衰变能放出α、β、γ三种射线,这些射线可以通过仪器精确测量。
本次实验主要研究γ射线,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。
人体受到γ射线照射时,γ射线可以进入到人体的内部,并与体内细胞发生电离作用,电离产生的离子能侵蚀复杂的有机分子,如蛋白质、核酸和酶,它们都是构成活细胞组织的主要成份,一旦它们遭到破坏,就会导致人体内的正常化学过程受到干扰,严重的可以使细胞死亡。
因此本次实验研究了不同材料对于γ射线的吸收情况这是非常具有实际意义的,比如在居民区制造防空洞的时候可以使用一定厚度的抗辐射材料确保安全,而且在核电站、军事防护地以及放射源存放处等地方我们都有必要使用防辐射材料。
γ射线与物质的相互作用主要是光电效应、康普顿散射和正、负电子对产生这三种过程,如下图所示。
本实验主要研究的是窄束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,仅由未经相互作用或称为未经碰撞的光子所组成。
窄束γ射线再穿过物质时,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。
本次实验仪器如下:NaI 闪烁谱仪,γ射线源137Cs 和60Co ,高压电源放大器,Pb,Al 吸收片各四片,计算机NaI(TI)闪烁探测器的结构如下图所示。
γ射线能谱测量
γ射线能谱测量——物理0805 乔英杰u200810200王振宇u200810256实验背景:19世纪下半叶,物理学家对X射线和阴极射线进行了大量的研究,导致了放射性、电子以及α、β、γ射线的发现,这些射线的发现同时也为原子科学的发展奠定了基础。
自20世纪进入原子能时代,科学家对射线进行了更进一步的研究,射线在科学技术中开始渗透,根据γ射线具有波长短、能量高、穿透能力强和对细胞有很强的杀伤力的特性,γ射线的应用也成了一门新兴产业,现在它已经应用到了国民经济和社会生活的各个领域,特别是在工农业、医疗卫生和生物学方面取得了巨大的成果和效益,为科学技术和人类历史的进程起了巨大而深刻的影响。
目前γ射线的应用正在蓬勃快速的发展,应用领域仍在不断拓宽,它以低能耗、无污染、无残留、安全卫生等优点,深受众多行业的青睐,可是,其危害性也不容忽视。
我们需要对γ射线深入了解,才能在降低其危害性的同时让其更好的为我们服务。
本实验采用闪烁探测器和多道脉冲幅度分析器对γ射线的能量分布谱进行测量,以便我们了解用闪烁探测器测量γ射线的方法,学会分析能谱的特征及其影响因素。
实验原理:1、闪烁探测器工作原理:闪烁探测器探测γ射线时,γ光子与物质作用不直接产生电离,而是发生光电效应、康普顿效应、电子对效应,闪烁体的原子、分子、电离或激发的作用来自三种效应所产生的次级电子。
这样,我们就得到了对应于γ射线能量强度的电信号。
之后,光电倍增管将所得电信号放大(倍增管阴极与阳极之间有十余个打那级,每个打那级均发生电子的倍增现象),其阳极最后收集电子的电极,与射级跟随器电路相连,使收集到的电子流以电压脉冲的方式输出。
2、γ闪烁能谱仪的工作原理:如下图(1)所示,整个仪器的信号传递大致是:由γ射线放射源放出的γ射线被闪烁探测器接受并转换为电压脉冲,前置放大器和脉冲放大器对探测器输出的电压脉冲进行放大,最后这些脉冲被多道分析器采集、处理。
多道分析器的到是指在分析器中存在的记录不同高度脉冲的位置。
伽马能谱测定法
伽马能谱测定法
伽马能谱测定法是一种用于测量材料或样品中伽马射线的能量和强度分布的方法。
它基于伽马射线的特性,通过测量伽马能量和强度的变化,可以获取关于材料组成、放射性衰变过程或伽马辐射源的信息。
伽马能谱测定通常包括以下步骤:
1. 辐射源:产生伽马射线的放射性材料或伽马辐射源。
2. 探测器:使用载能探测器(如闪烁体探测器或半导体探测器)来测量伽马射线的能量和强度。
当伽马射线进入探测器时,会与探测器中的物质相互作用,产生能量沉积,生成电荷或光信号。
3. 数据采集系统:通过数据采集系统捕获和记录探测器产生的信号。
这些信号通常被转换为能谱图,能谱图展示了不同能量的伽马射线的相对强度。
4. 分析和解释:通过对能谱图的分析,可以确定伽马射线的能量和强度分布。
通过比对已知的能量和强度特征,可以确定材料的成分或伽马射线源的特征,如放射性同位素的种类和浓度。
伽马能谱测定法在核物理、射线防护、材料分析和辐射监测等领域具有广泛的应用,可以用于识别和测量各种放射性物质,以及对射线辐射的评估和监测。
γ射线能谱测量实验报告(共12页)
γ射线能谱测量实验报告篇一:γ射线能谱的测量及γ射线的吸收γ射线能谱的测量及γ射线的吸收与物质吸收系数μ的测定【摘要】原子核从激发态跃迁到较低能级或基态跃迁能产生γ射线,实验,将γ射线的次级电子按不同能量分别进行强度测量,从而得到γ辐射强度按能量的分布。
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】γ闪烁谱仪γ射线能谱物质吸收系数当今的世界,以对核技术进行了相当广泛的运用。
从1896年法国科学家A.H.Becquerel发现放射性现象开始,经过M.Curie一些新放射性元素的发现及其性质进行研究后,人类便进入了原子核科学时代。
在原子核发生衰变时,会发出α、β、γ射线,核反应时会产生各种粒子。
人们根据射线粒子与物质相互作用的规律,研制了各种各样的探测器。
这些探测器大致可以分为“信号型”和“径迹型”两大类。
径迹型探测器能给出粒子运动的径迹,有的还能测出粒子的速度、性质等,如核乳胶、固体径迹探测器、威尔逊云室、气泡室、多丝正比室等。
而信号型探测器根据工作物质和原理的不同,又可分为气体探测器、半导体探测器、闪烁探测器。
其中闪烁探测器的工作物质是有机或无机的晶体闪烁体,射线与闪烁体相互作用,会使其电离激发而发射荧光。
从闪烁体出来的光子与光电倍增管的光阴极发生光电效应而击出光电子,光电子在管中倍增,形成电子流,并在阳极负载上产生电信号。
如NaI(TI)单晶γ探测器。
γ射线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。
人们已经对γ射线进行了很多研究,并在很多方面加以运用。
像利用γ射线杀菌,γ探伤仪等。
然而不恰当的使用γ射线也会对人类产生一定的危害。
γ射线的穿透力非常强,如果在使用过程中没有有效的防护,长时间被放射性元素照射的话可能发生细胞癌变。
在对γ射线进行了大量的研究后发现,按能量的不同,可以对其进行强度测量,从而得到γ辐射强度按能量的分布(能谱)。
γ能谱实验1
近代物理仿真实验—γ能谱实验γ能谱实验和原子的能级间跃迁产生原子光谱类似,原子核的能级间产生γ射线谱。
测量γ射线强度按能量的分布即γ射线谱,简称γ能谱,研究γ能谱可确定原子核激发态的能级,研究核蜕变纲图等,对放射性分析,同位素应用及鉴定核素等方面都有重要的意义。
在科研、生产、医疗和环境保护各方面,用γ射线的能谱测量技术,可以分析活化以后的物质各种微量元素的含量。
测量γ射线的能谱最常用的仪器是闪烁谱仪,该谱仪在核物理、高能离子物理和空间辐射物理的控测中都占有重要地位,而且用量很大。
本实验的目的是学习用闪烁谱仪测量γ射线能谱的方法,要求掌握闪烁谱仪的工作原理和实验方法,学会谱仪的能量标定方法,并测量γ射线的能谱。
一实验目的(1)学习用闪烁谱仪测量γ射线能谱的方法(2)要求掌握闪烁谱仪的工作原理和实验方法,(3)学会谱仪的能量标定方法,并测量γ射线的能谱二实验原理根据原子核结构理论,原子核的能量状态时不连续的,存在分立能级。
处在能量较高的激发态能级E2上的核,当它跃迁到低能级E1上时,就发射γ射线(即波长约在1nm-0.1nm间的电磁波)。
放出的γ射线的光量子能量hγ= E2 - E1,此处h为普朗克常熟,γ为γ光子的频率。
由此看出原子核放出的γ射线的能量反映了核激发态间的能级差。
因此测量γ射线的能量就可以了解原子核的能级结构。
测量γ射线能谱就是测量核素发射的γ射线按能量的分布。
闪烁谱仪是利用某些荧光物质,在带电粒子作用下被激发或电离后,能发射荧光(称为闪烁)的现象来测量能谱。
这种荧光物质常称为闪烁体1. 闪烁体的发光机制闪烁体的种类很多,按其化学性质不同可分为无机晶体闪烁体和有机闪烁体。
有机闪烁体包括有机晶体闪烁体,有机液体闪烁体和有机塑料闪烁体等。
对于无机晶体NaI(Tl)而言,其发射光谱最强的波长是415nm的蓝紫光,其强度反映了进入闪烁体内的带电粒子能量的大小。
应选择适当大小的闪烁体,可使这些光子一射出闪烁体就被探测到。
伽马γ能谱测量分析近代物理实验报告
γ能谱的测量中山大学 2013级材料物理供参(吓)考(你),此报告真心累数据处理注:本实验所有数据来自文件“蝙蝠侠”一、改变高压,保持其他条件不变(通道数1024)观察137Cs能谱变化图1 改变高压,137Cs能谱变化曲线图分析:1.137Cs的γ能谱应该呈现三个峰和一个平台的连续分布,从通道低到高依次为X射线峰、反散射峰、康普顿效应贡献的平台以及反映γ能量的全能峰。
高压越大,统计越明显。
2.随着高压增大,全能峰向右移动,并且高度下降、宽度增大。
因为闪烁谱仪能量分辨率不变,高压增大,道址增大,∆V V又不变,则∆V大,故宽度变大,高道址的粒子数减少,高度下降。
二、改变通道数,保持其他条件不变(高压500V)观察137Cs能谱变化分析:(见图2)1.由于通道数1500后粒子数很少,能谱曲线趋于横轴,故横坐标只取到1500,方便观察。
2.道数越小,全能峰对应的道址越小,全能峰也越高、越瘦。
因为道数越小,则每个道址包含的能量间隔越大,统计的粒子个数就越多,从而使全能峰越高。
三、60Co的γ能谱曲线图(500V,通道数2014)图3 60Co的γ能谱曲线图分析:1.因为全能峰可以表示γ射线的能量,60Co两个峰对应的射线能量在图中标出,分别为1173keV、1333keV。
2.为探究能谱仪的效率曲线,需要知道每个核素测量所得能谱图的全能峰面积。
计算方法如下:全能峰面积即图中峰与底部线段所围成的面积,可用能谱曲线下的面积减去线段两端与横轴所围成的梯形面积,而能谱曲线下的面积可用线段之间所有道址对应的粒子数的加和来表示。
加和结果通过matlab进行求和而得。
虽然计算方式较为粗糙,但基本符合。
对于左侧全能峰:S(E)1=7287-(27+60)*(626-551)/2=3981对于右侧全能峰:S(E)2=5824-(27+13)*(726-626)/2=3824四、137Cs的γ能谱曲线图(500V,通道数2014)图4 137Cs的γ能谱曲线图分析:1.全能峰面积为:S(E)=9916-(13+2)*90/2=92412.137Cs的γ能谱呈现三个峰和一个平台的连续分布,A为全能峰,这一幅度的脉冲是0.662MeV的γ光子与闪烁体发生光电效应产生的。
新开近代物理实验讲义之一 -----NaI(T1)单晶 γ 能谱测量实验
新开近代物理实验讲义之一γ能谱测量实验-----NaI(T1)单晶γ能谱仪的简要工作原理一NaI(T1)单晶1、总体概述BH1324型微机γ多道谱仪系列的基本系统由碘化钠能谱探头、高压电源(HV)/线性放大器(AMP)、4096道模数变换器(ADC)、电脑串行接口RS-232及计算机等组成。
线性放大器将对从探测器输出的电脉冲信号进行适当的放大,然后再送入模数变换器(ADC)。
ADC的主要任务是把模拟量(电压幅度)变换为脉冲数码并对模拟量进行选择,变换出的脉冲数码经电脑接口送入计算机的一个特定内存区。
高压电源供给探测器所需高压及低压。
2、线性放大器整个放大器由输入缓冲器、第一级成形电路、第一级放大器、第二级成形器、第二级放大器、同相/反相器及输出缓冲器等六个部分组成。
两个缓冲器均为互补式射极跟随器,利用这种电路输入阻抗高,输出阻抗低的特点,使放大器的输入端与探头,输出端与ADC很好匹配,成形电路主要是为提高信噪比。
两个放大级均采用快速运算放大器LM318,每一级提供2倍、4倍和8倍的增益。
同相/反相器也由LM318集成运算放大器组成。
因为放大器输出总是接ADC,ADC输入信号要正极性,所以不管放大器输入极性如何,通过极性选择开关使输出信号为正极性。
3、模数变换器(ADC)本模数变换器是线性放电型ADC。
在幅度分析(PHA)时,微机通过串口接口给出启动电平,ADC即可工作。
在没有输入信号时,线性门开着,输入信号轻缓冲器、零点调节器、并通过线性门送到峰展宽器,输入信号向展宽器的记忆电容(CM)充电,当记忆电容的电压充电到输入信号的峰值后,展宽器的充电二级管截止,电容上的电荷保持着 (这就是所谓展宽器的意思) 。
如果输入信号在上下阈之间,快地址不产生溢出,在充放标志(CFB)脉冲产生后,将启动定相电路并关闭线性门,定相触发器(A7)的输出去控制线性放电,当记忆电容上的电压放到基线值时,展宽器因充电二级管导通而复原,此时充放标志也随之复原,并关闭时钟门。
实验1 γ射线能谱的测量实验报告
γ射线能谱的测量光信息081 邵顺富 08620122摘要:本实验要求大家了解NaI(TI)闪烁探测器的结构,并对其工作原理有一定的认识。
γ射线射入闪烁体,通过光电效应、康普顿效应和电子对产生这三种效应,产生次级电子,再由这些次级电子去激发闪烁体发光。
所发之光被光电倍增管接收,经光电转换及电子倍增过程,最后从光电倍增管的阳极输出电脉冲。
分析、记录这些脉冲就能测定射线的强度和能量,从而得到γ射线的能谱。
关键词:闪烁探测器γ射线能谱引言:γ射线是原子核从激发态跃迁到较低能态时发射的波长很短的电磁辐射。
其能量由原子核跃迁前后的能级差来表示:γ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γ射线的次级电子按不同能量分别进行强度测量,从而得到γ辐射强度按能量的分布,即为“γ能谱”。
本实验采用NaI(TI)单晶闪烁谱仪测量“γ能谱”。
研究γ射线的能谱对于放射性核素的应用和研究原子核的能级结构有很重要的意义。
闪烁探测器在科学技术的许多部门有着十分重要的应用,它的主要优点是:既能探测各种类型的带电粒子,又能探测中性粒子,既能对辐射强度进行测量,又能对辐射的能量进行分析,而且探测效率高(比G-M计数器高几十倍),分辨时间短(约10 秒)。
通过本实验,你将学习掌握一种测量射线能量的方法:用NaI(Tl)闪烁探测器测量γ能谱。
正文实验背景γ辐射是处于激发态原子核损失能量的最显著方式。
光子(γ射线)会与下列带电体发生相互作用:1)被束缚在原子中的电子;2)自由电子(单个电子);3)库仑场(核或电子的);4)核子(单个核子或整个核)。
这些类型的相互作用可以导致下列三种效应中的一种:1)光子的完全吸收;2)弹性散射;3)非弹性散射。
因此从理论上讲,γ射线可能的吸收和散射有12种过程,但在从约10KeV到约10MeV范围内,大部分相互作用产生下列过程中的一种:光电效应、康普顿效应、电子对。
实验目的1.了解闪烁探测器的结构、原理;2.掌握Nal(T1)单晶γ闪烁谱仪的几个性能指标和测试方法;3.了解和电子学仪器的数据采集、记录方法和数据处理原理;实验内容1.学会NaI(Tl)单晶γ闪烁谱仪整套装置的操作、调整和使用,调试一台谱仪至正常工作状态。
第九章γ能谱
第九章γ能谱一、主窗口在系统主界面上选择“γ能谱”并单击,即可进入本仿真实验平台,显示平台主窗口,如图17-1所示。
图17-1进入仿真实验平台后自动出现“实验要求及提示”(图17-2),请仔细阅读,以便准确、高效地完成实验。
单击“前一项”、“后一项”切换,阅读后关闭。
图17-2关闭“实验要求及提示”后自动出现“预习思考题”(如图17-3)。
请认真完成,单击“答案”可核对答案,做完后关闭。
`图17-3二、主菜单在实验室台面上单击右键,弹出主菜单(如图17-4):图17-4三、实验内容1.实验原理在开始实验前,请认真阅读实验原理,闪烁谱仪介绍以及单道脉冲幅度分析仪介绍。
2.仪器调节双击实验室桌面上的单道脉冲幅度分析仪,打开仪器调节窗口(图17-5)进行调节。
图17-5各装置简介及调节方法:(1) 开关,单击左键控制开/关。
(2) 旋钮,单击左键或右键调节对应值。
(3) 指示灯,指示仪器的工作状态。
(4) 线性率表表头。
(5) 定标器数值显示器。
仪器调节步骤:(1) 打开高压电源开关。
(2) 按实验要求调节高压值。
(3) 打开线性率表开关,调节放大倍数。
每改变一次放大倍数值,不断改变阈值,同时从线性率表中观察Cs137的峰位,直至满足实验要求。
(4) 按实验要求调节定标器的工作选择、时间选择旋钮。
(5) 按实验要求调节道宽。
(6) 调节完成,双击仪器上方的黄色标题栏,关闭仪器,返回实验室台面。
3.进行实验在主菜单上选择“开始实验”,如果仪器调节正确,将弹出数据表格,请继续以下实验步骤,否则,系统将给出相应提示并弹出仪器,请继续调节。
实验步骤:(1) 单击定标器上的计数按钮,开始计数。
(2) 计数完毕,定标器自动停止,在实验数据表格中单击“记录数据”按钮,将此数据记录,单击“能谱图”,可观察描点。
若对本次数据不满意,单击“清除数据”按钮,返回第1步。
(3) 适当调节阈值,返回第1步,直至所有数据测定完成。
γ射线能谱的测量
(一)γ射线能谱的测量摘要:本实验将了解闪烁探测器谱仪的工作原理及其使用;学习分析实验测量的137Cs和60Coγ谱之谱形和γ射线能谱的刻度测定谱仪的能量分辨率,本实验的目的是了解NaI(Tl)闪烁谱仪的原理、特性与结构,掌握NaI(Tl)闪烁谱仪的使用方法和γ射线能谱的刻度。
关键词:γ射线Na(Tl)闪烁探测器能谱图单道脉冲幅度分析器引言:闪烁探测器是利用某些物质在射线作用下会发光的特性来探测射线的仪器。
它的主要优点是:既能探测各种带电粒子,又能探测中性粒子;既能测量粒子强度,又能测量粒子能量;且探测效率高,分辨时间短。
它在核物理研究和放射性同位素测量中得到广泛的应用。
核物理的发展,不断地为核能装置的设计提供日益精确的数据,新的核技术,如核磁共振、穆斯堡尔谱学、晶体的沟道效应和阻塞效应,以及扰动角关联技术等都迅速得到应用。
核技术的广泛应用已成为现代化科学技术的标志之正文:实验原理1.闪烁谱仪结构与工作原理NaI(Tl)闪烁谱仪结构如图。
整个仪器由探头(包括闪烁体、光电倍增管、射极跟随器),高压电源,线性放大器、多道脉冲幅度分析器几部分组成。
射线通过闪烁体时,闪烁体的发光强度与射线在闪烁体内损失的能量成正比。
带电粒子(如α、β粒子)通过闪烁体时,将引起大量的分子或原子的激发和电离,这些受激的分子或原子由激发态回到基态时就放出光子;不带电的γ射线先在闪烁体内产生光电子、康普顿电子及正、负电子对(当Eγ>1.02MeV时),然后这些电子使闪烁体内的分子或原子激发和电离而发光。
闪烁体发出的光子被闪烁体外的光反射层反射,会聚到光电倍增管的光电阴极上,打出光电子。
光阴极上打出的光电子在光电倍增管中倍增出大量电子,最后为阳极吸收形成电压脉冲。
每产生一个电压脉冲就表示有一个粒子进入探测器。
由于电压脉冲幅度与粒子在闪烁体内消耗的能量(产生的光强)成正比,所以根据脉冲幅度的大小可以确定入射粒子的能量。
利用脉冲幅度分析器可以测定入射射线的能谱。
γ射线能谱分析试验报告
γ射线能谱分析试验一、预习报告实验名称:γ射线能谱分析试验.实验内容:1.学会Na(TI)单晶Y闪烁谱仪整套装置的操作.调整和使用.2.了解多道脉冲分析器在Na(TI)单晶Y闪烁谱仪测量中的数据采集及其基本功能.3.测量Na(TI)单晶Y闪烁谱仪的能量和线性.4.分析137C S单能Y射线谱仪.5. 测量Na(TI)单晶Y闪烁探测器的计数率随工作电压变化的关系曲线.实验目的:1.了解闪烁探测器的结构.原理.2.掌握Na(TI)单晶Y闪烁谱仪的几个性能指标和测量方法.3.了解核电子学仪器的数据采集.记录方法和数据处理原理.4.测量Na(TI)单晶Y闪烁探测器的坪曲线,确定合适的工作电压;实验仪器:Na(TI)单晶Y闪烁探头;微机多道Y(X)谱仪装置;Y放射源137C S一个.实验原理:1. 射线与物质的相互作用γ射线是原子核从激发态跃迁到低能态或基态时发射的波长很短的电磁辐射,研究γ射线的能谱对原子核的能级结构和放射性核素的应用等方面具有重要的意义。
γ射线与物质相互作用,可以有许多方式。
当γ射线的能量在30MeV 以下时,在所有相互作用方式中,最主要的三种,如图 1-1所示。
图1-1 γ射线与物质相互作用示意图(1)光电效应:入射γ粒子把能量全部转移给原子中的束缚电子,光子本身消失而把束缚电子打出来形成光电子这个过程称为光电效应。
由于束缚电子的电离能E i 一般远小于入射γ射线的能量E γ,所以光电子的动能近似等于入射γ射线的能量,即:E 光电 = E γ - E i ≈E γ (1)(2)康普顿散射:核外自由电子与入射γ射线发生康普顿散射。
根据动量守恒的要求,散射与入射只能发生在一个平面内。
设入射γ光子能量为hv ,散射光子能量为hv′,康普顿散射后散射光子能量与散射角θ的关系为:)cos 1(1θ-+='a hv v h(2)式中2c m hva e =,即为入射γ射线能量与电子静止质量m e所对应的能量之比。
γ射线能谱的测定实验报告
γ射线能谱的测定【摘要】:本实验主要通过测量γ的能谱和采用NaI( Tl) 闪烁谱仪测全能峰的方法测量了137Cs 和60 Co 的γ射线在铅铜中吸收,对137Cs( 0. 661 MeV) 分别为1. 213、0. 642、0. 194 cm- 1, 与公认值相差均约1%; 对60Co 分别为0. 674、0. 481、0. 149 cm- 1 , 与公认值相差均在5%以内。
本实验就是利用探测器的输出脉冲幅度与入射粒子能量成正比的规律来测得能量与其强度的关系曲线。
通过对CS、CO能谱的测定,可以加深对γ射线能量与强度的关系,γ射线与物质相互作用的理解;可以进一步了解NaI(T )闪烁谱仪原理,特性与结构,掌握NaI(T )闪烁谱仪的使用方法以及鉴定谱仪的能量分辩率与线性。
【关键词】:γ射线、能谱、NaI(Tl)γ闪烁谱仪【引言】: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 和质量数A 均保持不变的退激发过程, 是激发核损失能量的最显著方式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 和质量数A 均保持不变的退激发过程, 是激发核损失能量的最显著方式。
闪烁探测器是利用某些物质在射线作用下会发光的特性来探5g射线的仪器。
它的主要优点是:既能探测各种类型的带电粒子,又能探测中性粒天既能测量粒子强度,又能测量粒子能氨并且探测效率高,分辨时间短。
它在核物理研究和放射性同位索的测量中得到广泛的应用。
本实验的目的是了解NaI(T1)闪烁谱仪的原理、特性与结构,掌捏NaI(T1)闪烁谱仪的使用方法,鉴定潜仪的能量分辨率和线性,并通过对于y射线能谱的测量,加深对y射线与物质相互作用规律的理解。
【实验方案】:实验原理原子核的衰变产生γ射线,不同能级间的衰变跃迁可以产生不同能量的γ射线,我们可以通过射线探测器对这些γ射线的能谱分析就可以推断出原子核的一些性质。
射线探测器的是根据射线与物质的相互作用规律研制的,可分为“信号型”和“径迹型”,本实验用的NaI(T1)单晶γ闪烁谱仪就是属于信号型。
r射线能谱实验报告
实验报告 系 级 姓名 日期 No. 评分:实验题目:γ能谱及γ射线的吸收实验目的: 学习闪烁γ谱仪的工作原理和实验方法,研究吸收片对γ射线的吸收规律 实验原理:1.γ能谱的形状闪烁γ能谱仪可测得γ能谱的形状,下图所示是典型Cs 137的γ射线能谱图。
图的纵轴代表单位时间内的脉冲数目即射线强度,横轴代表脉冲幅度即反映粒子的能量值。
从能谱图上看,有几个较为明显的峰,光电峰e E ,又称全能峰,其能量就对应γ射线的能量γE 。
这是由于γ射线进入闪烁体后,由于光电效应产生光电子,能量关系见式(1),如果闪烁体大小合适,光电子停留在其中,可使光电子的全部能量被闪烁体吸收。
光电子逸出原子会留下空位,必然有外壳层上的电子跃入填充,同时放出能量i z B E =的X 射线,一般来说,闪烁体对低能X射线有很强的吸收作用,这样闪烁体就吸收了z e E E +的全部能量,所以光电峰的能量就代表γ射线的能量,对Cs 137,此能量为0.661Me V。
C E 即为康普顿边界,对应反冲电子的最大能量。
背散射峰b E 是由射线与闪烁体屏蔽层等物质发生反向散射后进入闪烁体内,形成的光电峰,一般峰很小。
2.谱仪的能量刻度和分辨率 (1)谱仪的能量刻度闪烁谱仪测得的γ射线能谱的形状及其各峰对应的能量值由核素的蜕变纲图所决定,是各核素的特征反映。
但测得的光电峰所对应的脉冲幅度(即峰值在横轴上所处的位置)是与工作条件有关系的。
如光电倍增管高压改变、线性放大器放大倍数不同等,都会改变各峰位在横轴上的位置,也即改变了能量轴的刻度。
因此,应用γ谱仪测定未知射线能谱时,必须先用已知能量的核素能谱来标定谱仪的能量刻度,即给出每道所对应的能量增值E。
例如选择Cs 137的光电峰γE =0.661Me V和Co 60的光电峰MeV E 17.11=γ、MeV E 33.12=γ等能量值,先分别测量两核素的γ能谱,得到光电峰所对应的多道分析器上的道址(若不用多道分析器,可给出各峰位所为应的单道分析器上的阈值)。
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。
闪烁γ能谱测量实验报告
学号:
γ 射线能谱测量实验系统框图
闪烁晶体主要使用 NaI(Tl)晶体,它的密度大(ρ = 3.67 g /cm),而且高原子序数 的碘(Z=53)占重量的 85%,所以对 γ 射线探测效率特别高,相对发光效率大,它 的光谱最强波长为 415nm 左右,能与光电倍增管的光谱响应较好的匹配,晶体的透明 性也好。测量 γ 射线时能量分辨率也是闪烁晶体中较好的一种。但是 NaI(Tl)晶体容 易潮解,吸收空气中水分会变质失效,所以一般 NaI(Tl)晶体使用时都是装在密封的金 属盒中。 γ射线与 NaI(Tl)晶体相互作用,会使其电离、激发而发射荧光,从闪烁体出来的光 子通过光导射向光电倍增管的光阴极,由于光电效应,在光阴极上打出电子。光电子经 过各级之间的电压加速、聚焦后射向打拿极。每个光电子在打拿极上击出几个电子,这 些电子射向后续的打拿极。所以,最后射向阳极的电子数目是很多的。阳极把这些电子 收集起来,转变成电信号并输出。
( Ek ) max
2(h ) 2 m0 c 2 h 2
可看出康普顿电子的动能可以从 0 到 ( EK ) max 连续分布。 电子对效应:当γ射线的能量超过 2 倍电子静止能量( 2m0 c 2 1.023Mev )时, γ光子在核场作用下,有可能转化为一对正、负电子,其几率随γ光子的能量增加而增 大。但是,当γ光子能量小于 1.5 Mev ,在 NaI(T1)闪烁晶体中产生正、负电子对的几 率甚小。 由此可见,γ光子与物质相互作用的特点是产生次级电子。这些次级电子的能量又 与γ光子所损失的能量相当,两者之间有确定的关系。通过对次级电子的数量和能量的 测定。也就可以确定γ光子的强度和能量。
1651 1216 868 809 714 722 709 754 791 924 91 5 4.9 4.8 4.7 4.6 4.5 4.4 4.3 4.2 4.1 4
伽马能谱实验报告doc
伽马能谱实验报告篇一:闪烁伽马能谱测量实验报告实验题目:《闪烁γ能谱测量》一、实验目的1加深对γ射线和物质相互作用的理解。
2.掌握NaI(Tl)γ谱仪的原理及使用方法。
3.学会测量分析γ能谱。
4.学会测定γ谱仪的刻度曲线.。
二、实验仪器Cs放射源 Co放射源 FH1901型NaI闪烁谱仪 SR-28双踪示波器三、实验原理1. γ射线与物质相互作用γ射线与物质相互作用主要有光电效应、康普顿散射及电子对效应。
1)光电效应:在光电效应中,原子吸收光子的全部能量,其中一部分消耗于光电子脱离原子束缚所需的电离能,另一部分就作为光电子的动能。
所以,释放出来的光电子能量和该束缚电子所处的电子壳层的结合能B?之差。
因此,E光电子=E??Bi?E?(需要原子核参加) 2)康普顿散射:康普顿散射是γ光子与原子外层电子相互作用的结果。
反冲电子的动能为:Ee?E?2(1?cos?)m0c2?E?(1?cos?)即使入射γ光子的能量是单一的,反冲电子的能量却是随散射角连续变化的。
3)电子对效应:电子对效应是γ光子从原子核旁经过时,在原子核的库伦场作用下,γ光子转化为一个正电子和一个负电子的过程。
根据能量守恒定律,只有当入射光子的能量hν大于2m0c2,即hν〉1.02MeV时,才能发生电子对效应。
(与光电效应相似,需要原子核参加)2. NaI(Tl)γ能谱仪介绍 1)闪烁谱仪装置示意图2)闪烁谱仪的工作原理Γ射线次级电子荧光Γ放射源与闪烁体发闪烁体受光阴极吸收生三种作用激辐射光电子电脉冲定标器记录分析器分析各打拿极逐级放大3)能谱分析(以137Cs为例)全能峰是γ光子与闪烁体发生光电效应产生的,直接反映了γ射线的能量;康普顿坪是由康普顿效应贡献的;逸出的γ射线与闪烁体周围的物质发生康普顿散射,反散射光子进入闪烁体发生光电效应形成反散射峰。
4)谱仪的能量分(原文来自:小草范文网:伽马能谱实验报告)辨率和能量刻度曲线闪烁单晶γ谱仪最主要的指标是能量分辨率和线性。
γ能谱测量实验教案
γ 能 谱 测 量 实 验 教 案一、教学目的及要求:1.通过对典型的Cs 137,初步了解闪烁谱仪的结构、工作原理和测量方法;2. 对γ射线与物质的相互作用有进一步的认识; 3.学习初步调整γ闪烁能谱仪的技术,测定Cs 137、Co 60能谱; 4.掌握测定未知γ源能量的方法。
二、教学内容:1.测定以Cs 137、Co 60作标准源的γ能谱能量刻度的全能峰曲线;2.测定待测源的γ射线能量; 3.用多道分析仪代替单道分析仪,测定Cs 137、Co 60的γ能谱,与单道分析仪测量的结果比较。
三、教学重点难点:1.重点:测定以Cs 137和Co 60作标准源的γ能谱能量刻度的全能峰曲线;2.难点:如何正确掌握放大倍数、高压大小的合理选择。
四、教学进程及时间分配:1.检查学生实验预习情况。
( 8min )检查学生预习报告;2.学生熟悉实验仪器设备。
( 50 min )3.讲解实验的目的和要求。
( 2 min )4.实验原理介绍 ( 15 min )◆ 提问:γ 射线与物质相互作用会产生哪几种效应?产生的原因是什么?(1)射线与物质相互作用的一般特性射线穿过物质时,它的强度按指数规律衰减。
γ 射线与物质相互作用的过程可以看作光子与物质中的原子或分子碰撞而损失能量的过程,主要的相互作用方式有三种光电效应,康普顿效应和电子对效应。
光电效应:当入射 光子与物质原子中的束缚电子作用时,γ 光子把能量全部移给某个电子,使它脱离原子的束缚变成自由电子,而光子本身消失掉。
这种过程称为光电效应。
光电效应中发射出来的电子称为光电子。
由于 射线的能量γE 远大于电子的束缚能i W ,所以光电子的能量i W E E -=γ光电,即光电子的动能近似地等于射线的能量。
康普顿效应:光子与原子的外层电子发生非弹性碰撞,一部分能量转移给电子使它脱离实验课程近代物理实验(1) 使用教材 《近代物理实验教程》 实验名称γ能谱测量 出 版 社 科学出版社 教学时数6学时 主 编 吴先球 熊予莹原子成为反冲电子,另一部分能量成为散射光'γ,这种过程称为康普顿效应。
实验1 γ射线能谱的测量实验报告
近代物理实验报告γ射线能谱的测量学院数理与信息工程学院班级光信081班姓名陈亮学号08620114时间 2011年04月27日Υ射线能谱的测量班级:光信081 姓名:陈亮学号:08620114摘要:学会NaI(Tl)单晶Υ闪烁体整套装置的操作、调整和使用;在此基础上测量137Cs和60Co 的Υ能谱,求出能量变化率、峰康比、线性等各项指标,并分析谱形;了解多道脉冲幅度分析器在NaI(Tl)单晶Υ谱测量中的数据采集及其基本功能,在数据处理中包括对谱形进行光滑、寻峰,曲线拟合等。
通过测量137Cs和60Co的Υ射线的吸收曲线,研究Υ射线与物质(被束缚在原子中的电子、自有电子、库仑场、核子)相互作用的特性,了解窄束Υ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。
关键字:Υ射线能谱物质吸收系数μ光电效应康普顿效应电子对效应引言: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。
γ射线,又称γ粒子流,是原子核能级跃迁蜕变时释放出的射线,是波长短于0.2埃的电磁波。
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。
实验一 γ能谱测量
实验一γ能谱测量一.实验目的1.了解闪烁探测器的结构、原理。
2.掌握NaI(Tl)单晶γ闪烁谱仪的几个性能指标和测试方法。
3.了解核电子学仪器的数据采集、记录方法和数据处理原理。
二.实验内容1.学会NaI(Tl)单晶γ闪烁谱仪整套装置的操作、调整和使用,调试一台谱仪至正常工作状态。
2.测量137Cs、60Co的γ能谱,求出能量分辨率、峰康比、线性等各项指标,并分析谱形。
3.数据处理(包括对谱形进行光滑、寻峰,曲线拟合等)。
三.原理1.N aI(Tl)闪烁探测器①概述核辐射与某些物质相互作用会使其电离、激发而发射荧光,闪烁探测器就是利用这一特性来工作的。
下图是闪烁探测器组成的示意图。
首先简要介绍一下闪烁探测器的基本组成部分和工作过程。
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。
上图中探测器最前端是一个对射线灵敏并能产生闪烁光的闪烁体,当射线(如γ、 )进入闪烁体时,在某一地点产生次级电子,它使闪烁体分子电离和激发,退激时发出大量光子(一般光谱范围从可见光到紫外光,并且光子向四面八方发射出去)。
在闪烁体周围包以反射物质,使光子集中向光电倍增管方向射出去。
光电倍增管是一个电真空器件,由光阴极、若干个打拿极和阳极组成;通过高压电源和分压电阻使阳极、各打拿极和阴极间建立从高到低的电位分布。
当闪烁光子入射到光阴极上,由于光电效应就会产生光电子,这些光电子受极间电场加速和聚焦,在各级打拿极上发生倍增(一个光电子最终可产生104~109个电子),最后被阳级收集。
大量电子会在阳极负载上建立起电信号,通常为电流脉冲或电压脉冲,然后通过起阻抗匹配作用的射极跟随器,由电缆将信号传输到电子学仪器中去。
实用时常将闪烁体、光电倍增管、分压器及射极跟随器都安装在一个暗盒中,统称探头;探头中有时在光电倍增管周围包以起磁屏蔽作用的坡莫合金(如本实验装置),以减弱环境中磁场的影响;电子仪器的组成单元则根据闪烁探测器的用途而异,常用的有高、低压电源,线性放大器,单道或多道脉冲分析器等。
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近代物理仿真实验
—γ能谱实验
γ能谱实验
和原子的能级间跃迁产生原子光谱类似,原子核的能级间产生γ射线谱。
测量γ射线强度按能量的分布即γ射线谱,简称γ能谱,研究γ能谱可确定原子核激发态的能级,研究核蜕变纲图等,对放射性分析,同位素应用及鉴定核素等方面都有重要的意义。
在科研、生产、医疗和环境保护各方面,用γ射线的能谱测量技术,可以分析活化以后的物质各种微量元素的含量。
测量γ射线的能谱最常用的仪器是闪烁谱仪,该谱仪在核物理、高能离子物理和空间辐射物理的控测中都占有重要地位,而且用量很大。
本实验的目的是学习用闪烁谱仪测量γ射线能谱的方法,要求掌握闪烁谱仪的工作原理和实验方法,学会谱仪的能量标定方法,并测量γ射线的能谱。
一实验目的
(1)学习用闪烁谱仪测量γ射线能谱的方法
(2)要求掌握闪烁谱仪的工作原理和实验方法,
(3)学会谱仪的能量标定方法,并测量γ射线的能谱
二实验原理
根据原子核结构理论,原子核的能量状态时不连续的,存在分立能级。
处在
能量较高的激发态能级E
2上的核,当它跃迁到低能级E
1
上时,就发射γ射线(即
波长约在1nm-0.1nm间的电磁波)。
放出的γ射线的光量子能量hγ= E
2 - E
1
,
此处h为普朗克常熟,γ为γ光子的频率。
由此看出原子核放出的γ射线的能量反映了核激发态间的能级差。
因此测量γ射线的能量就可以了解原子核的能级结构。
测量γ射线能谱就是测量核素发射的γ射线按能量的分布。
闪烁谱仪是利用某些荧光物质,在带电粒子作用下被激发或电离后,能发射荧光(称为闪烁)的现象来测量能谱。
这种荧光物质常称为闪烁体
1. 闪烁体的发光机制
闪烁体的种类很多,按其化学性质不同可分为无机晶体闪烁体和有机闪烁体。
有机闪烁体包括有机晶体闪烁体,有机液体闪烁体和有机塑料闪烁体等。
对于无机晶体NaI(Tl)而言,其发射光谱最强的波长是415nm的蓝紫光,其强度反映了进入闪烁体内的带电粒子能量的大小。
应选择适当大小的闪烁体,可使这些光子一射出闪烁体就被探测到。
2. γ射线光子与物质原子相互作用的机制主要有以下三种方式:
1)光电效应
当能量为Eγ的入射γ光子与物质中原子的束缚电子相互作用时,光子可以
把全部能连转移给某个束缚电子,使电子脱离原子束缚而发射出去,光子本身消失,发射出去的电子称为光电子,这种过程称为光电效应。
发射出光电子的动能
E e =E r−B i
B i为束缚电子所在可层的结合能。
原子内层电子脱离原子后留下空位形成激发原子,其外部壳层的电子会填补空位并放出特征X射线。
例如L层电子跃迁到
K层,放出该原子的K系特征X射线。
2)康普顿效应
γ光子与自由静止的电子发生碰撞,而将一部分能量转移给电子,使电子成为反冲电子,γ光子被散射改变了原来的能量和方向,计算给出反冲电子的动能为
c2为电子静止质量,角度θ是γ光子的散射角,见下图所示,由图看出式中m
反冲电子以角度φ出射,φ与θ间有以下关系
由式(2)给出,当θ=1800时,反冲电子的动能E e有最大值,此时
这说明康普顿效应的反冲电子的能量有一上限最大值,称为康普顿边界E
C 3)电子对效应
c2时,γ光子从原子核旁经过并受到核的库仑场作用,当γ光子能量大于2m
可能转化为一个正电子和一个负电子,称为电子对效应。
此时光子能量可表示为两个电子的动能与静止能量之和,如
c2 = 1.02 MeV
其中2 m
综上所述,γ光子与物质相遇时,通过与物质原子发生光电效应,,康普顿效应或电子对效应而损失能量,其结果是产生次级带电粒子,如光电子,反冲电子或正负电子对,次级带电粒子的能量与入射γ光子的能量直接相关。
因此,克通过测量次级带电粒子的能量求得γ光子的能量。
闪烁γ能谱仪正是利用γ光子与闪烁体香菇作用时产生次级带电粒子,进而由次级带电粒子引起闪烁体发射荧光光子,通过这些荧光光子的数目来推出次级带电粒子的能量,再推出γ光子的能量,以达到测量γ射线能谱的目的。
闪烁谱仪的结构框图及各部分的功能如下图所示
其工作过程是当γ射线射入探头内的NaI(Tl)闪烁晶体时在晶体内部产生电离,把能量交给次级电子,在闪烁体内引起的荧光,照射支光电倍增管的光阴是,打出光电子,再经光电倍增管次阴级多次倍增所被阳极收集,在光电倍增管阴极负载上输出电压脉冲,此脉冲幅度大小与被测的γ射线能量成正比。
脉冲信号通过放大器放大后进入单道或多道分析器,从而获得γ射线的能谱。
本仿真实验用的是单道分析器。
铯137的γ射线能谱如下所示
E b为背散射峰,一般很小,E c为康普顿散射边界E e为光电峰,又称全能峰,对于137Cs此能量为0.661Mev。
能量分辨率是γ能谱仪的重要参数。
其意义如下图
定义能量分辨率η为
△V为半高宽度,V为光电峰脉冲幅度。
三实验仪器
单道脉冲幅度分析器,闪烁探头,多道脉冲分析器和计算机数据处理系统,光电倍增管,闪烁谱仪。
四实验内容及步骤
实验内容
1.熟悉各仪器的使用方法,用多道分析器观察137Cs的γ能谱的形状,识别其光
电峰及康普顿边界等。
改变线形放大器的放大倍数,观察光电峰位置变化的规律。
2.测量137Cs的γ能谱光电峰与线形放大器放大倍数间的关系。
要求至少取10
个不同数据并作最小二乘法拟合给出相关结果。
3.测量137Cs的60Co放射源的γ射线能谱,用已知的光电峰能量值来标定谱仪的
能量刻度,然后计算未知光电峰的能量值。
提示60Co的γ射线能量约为137Cs 的γ射线能量的两倍,要求在多道分析器的横轴道址范围内使二者均能显示出来,需选择合适的放大倍数,如果放大倍数太大会使60Co的光电峰逸出道址范围:如果放大倍数太小又不能充分利用多道分析器给定的道址而降低了能量分辨率,因此需要考虑怎样才是合适的放大倍数?
4.汇出137Cs和60Co源的γ能谱图,给出谱仪的能量标定并计算60Co源的γ
射线能量。
实验步骤
I仪器调节
(1) 打开高压电源开关。
(2) 按实验要求调节高压值。
(3) 打开线性率表开关,调节放大倍数。
每改变一次放大倍数值,不断改变
阈值,同时从线性率表中观察Cs137的峰位,直至满足实验要求。
(4) 按实验要求调节定标器的工作选择、时间选择旋钮。
(5) 按实验要求调节道宽。
(6) 调节完成,双击仪器上方的黄色标题栏,关闭仪器,返回实验室台面。
II进行实验
在主菜单上选择“开始实验”,如果仪器调节正确,将弹出数据表格,请继续以下实验步骤,否则,系统将给出相应提示并弹出仪器,请继续调节。
实验步骤:
(1) 单击定标器上的计数按钮,开始计数。
(2) 计数完毕,定标器自动停止,在实验数据表格中单击“记录数据”按钮,
将此数据记录,单击“能谱图”,可观察描点。
若对本次数据不满意,单击“清除数据”按钮,返回第1步。
(3) 适当调节阈值,返回第1步,直至所有数据测定完成。
(4) 单击“能谱图”,观察以描点作图法绘制出的能谱图,将鼠标指针移动
到记录点上,可读出此点所对应的阈值。
五实验数据及处理
阈值电压00.20.40.60.81 1.2 1.4能谱图
六思考题
1.用闪烁谱仪测量γ射线能谱时,要求在多道分析器的道址范围内能同时测量出137Cs和60Co光电峰,应如何选择合适的工作条件,在测量过程中该条件可否改变?
答:条件是放大倍数为8.8倍,放大电压足够大,道宽0.2V。
为便于比较,测量过程中条件不可改变
2. 为满足光电峰处计数率相对误差小于2%的要求,怎样从实验中确定计数所用的时间?
答:计数率相对误差小于2%,如果n为光电峰面积,由于统计误差为√n,只要计数时间使峰面积满足:√n/n<2%
也就是峰净面积至少2500个计数。
11。