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测定预习》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、Y射线能谱的测量及物质吸收系数的u测定【摘要】本实验通过使用Nal(Tl)丫单品闪烁谱仪来测量Co和Cs元素所发出来射线能谱图，求出丫射线能量变化率、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Y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Nal(Tl)单晶丫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】Nal(Tl)Y闪

2、烁谱仪、能谱、丫射线、吸收系数卩【引言】丫射线首先由法国科学家P・v・维拉德发现，Y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Y射线。Y射线强度按能量分布即为丫射线能谱。测量Y能谱最常用的仪器是闪烁Y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Q、B、Y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。Y跃迁可定义为一个

3、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。木实验中，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”。Y射线的波长比X射线要短，所以丫射线具有比X射线还要强的穿透能力。当Y射线通过物质并与原子相互

4、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Y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。由于核外电子壳层出现空位，将产生内层电子的跃迁并发射X射线标识谱。高能丫光子(>2兆电子伏特)的光电效应较弱。Y光子的能量较高时，除上述光电效应外，还可能与核外电子发生弹性碰撞，Y光子的能量和运动方向均有改变，从而产生康普顿效应。当Y光子的能量大于电子静质量的两倍时，由于受原子核的作用而转变成正负电子对，此效应随Y光子能量的增高而增强。Y光子不带电，故不能

5、用磁偏转法测出其能量，通常利用Y光子造成的上述次级效应间接求出，例如通过测量光电子或正负电子对的能量推算出來。此外还可用Y谱仪(利用晶体对丫射线的衍射)直接测量Y光子的能量。由荧光品体、光电倍增管和电子仪器组成的闪烁计数器是探测Y射线强度的常用仪器。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，从而会产牛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。【正文】一、

6、y射线能谱的测量实验步骤：1、连接好实验仪器线路，经老师检查同意后接通电源。2、取出放射源Cs和Co,开机预热二十分钟；了解电脑上的软件的使用方法并灵活使用。3、选择合适的工作屯压，把了放射源⑷心放在先将放射源放入实验谱仪中适当的位置，调节放大倍数，调节高压。转动实验谱仪上的手柄，使闪烁体的位置对准放射源，使射线能够刚好入射进入闪烁体。4、分别测⑷心的全能谱并分析谱形，指明光电峰、康普顿平台和反散射峰、全能峰，掌握图表信息。利用多道数据处理软件对所测得的谱形进行数处理，寻峰，半宽度记录，净面积记录，能量

7、刻度，能量分辨率等数据。5、把换成60Co,重复以上步骤；6、然后将实验所得图像保留并打印；7、关闭RS能偶仪的时候要先把仪器上的调节开关全部打到0档，并把数据调到0再关闭仪器的电源。8、整理实验数据，将其制成表格或图表形式。比直观便捷地较分析实验数据二、物质吸收系数卩的测定实验步骤：1阅读仪器使用说明，掌握仪器及多道分析软件的使用方法。2、打开电源，预热二十分钟，调整合适的电压（700-900V左右）3、取出放射源⑷心或鼠上。，放到装置上去；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

8、上；4、把了放射源⑷心或“Co放在探测器前，调节放大倍数为o’,在600V~850V之间，调节高压使⑷心或能谱的最大脉冲幅度尽量大而又不超过多道脉冲分析器的分析范围。5、用多道分析器观察137Cs的y能谱的形状，识别其光电峰、反散射峰、X射线峰及康普顿边界等；记录光电峰、反散射峰的峰位（道数）；打印能谱图。6、测量60Co的丫能谱，绘制能谱图，记录光电峰位（两个光电峰，能量分别为1.33MeV和1.17MeV）,结合137Cs的y能谱的光电