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《伽瑪射線能譜測量實驗報告》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、伽瑪能譜的測量及透射率的測定實驗報告吳偉岑摘要:木實驗將伽嗎射線的次級電了按不同的能量分別進行強度測量,從而得到伽瑪輻射強度按能量的分布。由于伽瑪射線的能量與原子核激發(fā)態(tài)的能級特性相聯(lián)系,不僅對于原子核的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)至關(guān)重要,而且對各種放射性同位素的應用也是或不可缺的。關(guān)鍵詞:伽瑪射線、能譜、Nal(Tl)、伽瑪閃爍譜引言測量伽嗎射線的強度和能量是核輻射探測的-個重要方面,在核物理研究中,測量原子核的激發(fā)能級、研究核衰變綱圖、測定如的核壽命及進行核反應實驗等,都需耍測量伽瑪射線,在放射性同位素的工業(yè)、農(nóng)業(yè)
2、、醫(yī)療和科學研究的各種應用中也經(jīng)常使用伽瑪射線和要求進行伽瑪射線的各種測雖。在伽瑪射線測量工作中廣泛使用Nal(Tl)單晶能譜儀和Ge(Li)半導體能譜儀,由于后一譜儀具有高的能量分辨率,同吋使用計算機技術(shù),便伽瑪射線的能譜測量工作在廣度和精度方面都有很大的進展。Ge(Li)半導體譜儀雖然具有高的分辨率和良好的線性,但是它要求在低溫卜?保存和使用,且要定期加液氮,這顯然是不方便的,而且它對儀器設(shè)備有較高的要求,價格也較貴,而Nal(Tl)單晶伽瑪譜儀則有較高的探測效率,保管和使用都較為方便,所以在一般情
3、況下盡可能使用Nal(Tl)單品閃爍探測器伽瑪能譜儀。正文一.實驗內(nèi)容1.學會Nal(Tl)單晶伽瑪閃爍體整體裝置的操作、調(diào)整和使用,調(diào)試一臺譜儀至正常工作狀態(tài)。2測量⑶cs、6OC0的伽瑪能譜,求出能量分辨率、峰康比、線性等各項指標,并分析譜形。3.了解多道脈沖幅度分析器在Nal(Tl)單品伽瑪譜測量屮的數(shù)據(jù)釆集及其基本功能。4.數(shù)據(jù)處理(包括對譜形進行光滑、尋峰、Illi線擬合等)。二.實驗裝置1?伽瑪放射源i37Cs和60C。(強度?1.5微居里);2.200微米A1窗Nal(Tl)閃爍頭;3?高
4、壓電源、放大器、多道脈沖幅度分析儀。三.實驗步驟1?閱讀儀器使川說明,掌握儀器及多道分析軟件的使用方法。調(diào)整實驗裝置,使放射源、準直孔、閃爍探測器的中心位于一條直線上。1.儀器開機并調(diào)整好工作電ffi(700-750V)和放大倍數(shù)后,預熱30分鐘左右。2.把伽瑪放射源137Cs或6()Co放在探測器前,調(diào)節(jié)放大倍數(shù)為0.3,在600V?850VZ間,調(diào)節(jié)高壓使i^cs或60CO能譜的最大脈沖幅度盡量大而乂不超過多道脈沖分析器的分析范圍。4?用多道分析器觀察i37Cs的伽嗎能譜的形狀,識別其光電峰、反散射
5、峰、X射線峰及康普頓邊界等;記錄光電峰、反散射峰的峰位(道數(shù));打印能譜圖。3.測量6°co的伽瑪能譜,繪制能譜圖,記錄光電峰位(兩個光電峰,能雖:分別為1.33MeV和1.17MeV),結(jié)合】37Cs的伽嗎能譜的光電峰(0.662MeV)和反散射(0.184MeV)位來標定譜儀的能量刻度,打印能量刻度曲線。4.用一組鋁吸收片測量對wcs的伽瑪射線(取0.662MeV光電峰)的吸收曲線,并用最小二法原理擬合求質(zhì)量吸收系數(shù)。根據(jù)鋁的密度(廠二2.7g/cn^)求線性吸收系數(shù),打理論值(0.194cmJ)比
6、較,求相對不確定度。計算半吸收厚度。7?重復上述步驟,用一纟R鉛吸收片測蜃對Wes的伽瑪射線(取0.662MeV光電峰)的吸收]11
7、線,并用最小二法原理擬合求質(zhì)量吸收系數(shù)。根據(jù)鉛的密度(r二11.34g/cm^求線性吸收系數(shù),與理論值(1.213cnri)比較,求相對不確定度。計算半吸收厚度。四.實驗數(shù)據(jù)及其處理1.137CS和60CO的全能譜見附件。2J37CS和60Co吸收系數(shù)的結(jié)果137CS加入A1后的吸收實驗數(shù)片數(shù)質(zhì)量厚度(g/cm2)計數(shù)總計數(shù)率道數(shù)凈面積半高寬分辨率(%)4第四片2.515
8、98239159873916.5810.443第三片2.487192631591022915.279.592第〔片2.468182871591245716.4710.331第一片2.599583201591535617.1210.74137Cs加入Pb后的吸收實驗數(shù)據(jù)片數(shù)質(zhì)量厚度(g/cm2)計數(shù)總計數(shù)率道數(shù)凈面積半高寬分辨率(%)4第四片2.10491176159755217.4310.973第三片2.08603202159915316.2510.192第〔片2.108242351591206715.
9、369.641笫?片2.089432781591373015.889.97137Cs空氣柱的吸收實驗數(shù)據(jù)片數(shù)質(zhì)量厚度(g/cm2)計數(shù)總計數(shù)率道數(shù)凈面積半高寬分辨率(%)0011593641601856916.8710.57各組兩兩對應以麻代入公式算得吸收系數(shù)的值137Cs加入A1后的吸收系數(shù)加入A1的片數(shù)012310.13420.1270.11930.1170.1070.09540.1130.1060.0990.103吸收系數(shù)平均值=0.