核衰变与放射性计数的统计规律

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1、2013年春季学期辐射探测实验（1）第一部分G-M计数器【实验目的】1、了解G_M计数器的工作原理，掌握其基本性能及测试方法。2、学会正确使用G-M计数器的方法。3、了解探测器输出信号与输出回路参数的关系，学会正确选择G-M计数器系统输出回路参数。【实验内容】1.在一定的甄别阈下，测量卤素G-M管的坪曲线，确定这些坪曲线的各个参数并选择工作电压。2.用示波器测定G-M计数器的分辨时间。3.观察并记录G-M管的输出电流、电压脉冲与工作电压及输出回路参数的关系。【实验器材】按下图连接各仪器。并用定标器的自检功能检查定标器是否正常工作。【实验步骤】1、J-306型卤素管的性能研究。1)

2、前置盒R＝1MΩ，C＝0pF，在甄别阈值最低（逆时针调到最小）及中间阈值时（调节甄别阈旋钮，直到定标器没有计数时阈值最大，取0和最大阈值之间的值为中间阈值），分别测GM管的坪曲线。要求：坪区计数率在200/s左右，计数的相对标准偏差＜2%。在方格纸上画出坪曲线，讨论结果，并分析甄别阈对坪曲线的影响。注意：①在测量坪曲线过程中改变高压时，一定要使定标器处于计数状态，以反映计数管的工作状态。尤其当测到接近坪区末端时，如果看到计数率已明显增加（即已经开始发生连续放电时），要立即把工作电压降下来，以保护管子。（另外，即使观察不到特别明显的计数率显著增加，高压最大也不要超过600V）②在换

3、G-M管或停止工作以前，必须先把高压降到“0”并关上高压开关再进行操作。2)由最低甄别阈条件下测得的坪曲线，选择合适的工作电压值。3)观测输出电流脉冲与工作电压及输出回路参数的关系：②置盒R＝1MΩ，C＝0pF，改变三个工作电压；②固定工作电压与R，取三个C值；（背面还有）③固定工作电压与C，取三个R值；要求在方格纸上实录全部输出电流脉冲波形，标出坐标名称及单位，以及各信号极性、幅度的相对大小，并说明原因。12013年春季学期辐射探测实验（1）注意：①中的三个电压值必须在坪区范围内；为观察到形状较好的电流和电压波形，②、③及以下各步骤中的工作电压可比步骤(2)中选择的工作电压低，

4、具体数值可以取R＝1MΩ，C＝0pF时，示波器观察电流或电压波形不出现饱和的最大工作电压值。4)观测输出电压脉冲与工作电压及输出回路参数的关系，步骤及要求同(3)。5)用示波器观测法测量本GM管的失效时间、恢复时间及分辨时间。在坐标纸上实录波形，标出测量值，记录好实验条件(如计数管的工作电压、计数率等)。注意：在上述(3)、(4)、(5)、(6)实验中，为便于观测波形变化，工作电压要适当选低，避免输出电压脉冲幅度过大而使跟随器过载。【数据记录和分析】一、测定坪曲线R=1MΩ，C=0pF，阈值选取最低，计数时间t=20s电压/v30331731831932032132433334

5、4计数0020180330893133344635203614电压/v356368386412445456484496517计数362636743607374438904038460048985691做出坪曲线：B6000500040003000计数200010000300350400450500550电压值/v结论：??=324?,??=3446;??=445?,??=3890;??−??坪斜=×100%=10.03%/百伏??+??2（??−??）÷100R=1MΩ,C=0pF,甄别阈在中间值，计数时间t=20s电压/V303315318321354359362366计数0

6、000046321900电压/V368372374380388403417434计数1652283130203355348535953679368622013年春季学期辐射探测实验（1）电压/V456470481504515534计数395739884212431443824436做出坪曲线：B5000400030002000计数10000300350400450500550电压/V结论：??=380?,??=3355;??=470?,??=3988;??−??坪斜=×100%=19.16%/百伏??+??2（??−??）÷100从这两个图像中可以看出，随着甄别阈的增大，坪区的起

7、始电压和放电电压都会增大，坪斜增大。二、观测输出电流、电压脉冲与工作电压及输出回路参数的关系1.观察工作电压的影响R=1MΩ，C=0pF电压值电流脉冲和相关参数电压脉冲和相关参数U=322VU=332VU=349V32013年春季学期辐射探测实验（1）2.观察电容的影响，U=349V,R=1MΩ电容值电流脉冲和相关参数电压脉冲和相关参数C=0pFC=10pFC=100pF3.观察电阻的影响，U=349V,C=0pF电阻值电流脉冲和相关参数电压脉冲和相关参数R=220kΩR=1MΩ