NaI单晶γ能谱的测量

1、五.实验数据处理与分析第一次实验：掌握并熟悉立I (T1) 丫谱仪，确定谱仪的工作参数。1.预热儿分钟，熟悉多通道脉冲幅度分析器数据采集软件的使用。2山于实验没有配备示波器，因此无法利用示波器观察闪烁体探头输出信号。3本实验利用放射源137Cs通过改变高圧、放大倍数、道数等参数观察能谱曲线 的变化。a) 把放射源心放在托盘上，调节改变电压分别为500V, 550V, 600V, 630V, 保持测量道数1024道和放大倍数不变，数据釆集时间设100s,所得能谱曲 线如图1所示。O80700O60O50cnoo400O30O2000020040060080010001200Cha nnel图1.

2、不同髙压下对应的能谱曲线结论：由图1可以看出，随着电压的升高，全能峰右移，道址增大，即峰位E 变大，输出脉冲幅度增加。全能峰变宽，且其高度降低。b) 调节改变放大倍数分别为，保持测量道数1024道和电压550V不变，数据 采集时间设为100s,所得能谱曲线如图2所示。图2.不同放大倍数下对应的能谱曲线结论：由图2可以看出，随着电压的升高，全能峰右移，道址增大，即峰位 E变大，输出脉冲幅度增加。全能峰变宽，且其高度降低。c）调节改变通道数分别为256, 512, 1024, 2048, 4096保持放大倍数和电压350V不变，数据采集时间设为100s,所得能谱曲线如图3所示。1600-,1400

3、-1200-1000-800-600-400-200-0-200 Jr01000 200030004000Channel图3.不同放大倍数下对应的能谱曲线结论：曲图2可以看出，随着电压的升高，全能峰右移，道址增大，即峰位E变大，输出脉冲幅度增加。全能峰变宽，且其高度降低。d）把放射源6咗。放在托盘上，通过反复调节，最后参数调节为：通道数1024、 放大倍数、电压值550V,数据采集时间设为300s,所得能谱曲线如图4所示。Channel图的能谱曲线分析：我们测得的。的能谱曲线的两个全能峰都能清楚看见，查阅叱。的 衰变纲图可知两个全能峰的能量分别是和，其中的全能峰对应道数833,由 计算835*

4、1024二,略超，不影响后续实验。e）把放射源停心放在托盘上，参数保持不变，所得能谱曲线如图5示。图5a的能谱曲线 分析：如图5所示,137Cs的能谱曲线是三个峰和一个平台的连续分部。参考 Cs的放射源衰变纲图，峰A为全能峰，这一幅度的脉冲是的Y光子与闪烁 体发生光电效应而产生的，它直接反映了丫射线的能量；平台B是康普顿效 应的贡献，它的特征是散射光子逃逸出晶体后留下的一个连续的电子谱。峰 C是反散射峰，当Y射线射向闪烁体时，总有一部分Y射线没有被吸收而逃 逸出，当它与闪烁体周圉的物质发生康普顿散射时，反散射光子可能进入闪 烁体发生光电效应，其脉冲就产生反散射峰。第二次实验：能量刻度、活度测量

5、及未知源的确定。4. 能谱数据。以。的测量条件为标准，即电压固立为550V,放大倍数，通道参数为1024,再分别测量本 底、%。、诟Cs、Ba、“Na未知放射源分别放入时的能谱：5. 数据分析本底的能谱曲线：120-100-80-60-40-20-0-Channel图7本底的能谱曲线结论：山上图可知，本底也会产生计数，即本底能谱曲线对各放射源的能谱 曲线有一定的影响，所以在分析各放射源的能谱曲线时扣除本底的影响，否 则会引起较大的误差。b）扣除本底影响后，可得叱o、“Ss、132Ba 22Na的能谱曲线如下列图所示。 查阅已知源的衰变纲图，根据测量的能谱曲线确定各峰对应的射线能量。200-15

6、0-100-50-0-2008001000400600Channel1200图8 co的能谱曲线0.6617MeV10001200600-500-400-300-O-200-100-Chanel图的能谱曲线70006000 5000 xri将图29中的衰变纲图与表6中的能量进行对比之后，可以确定，该未 知放射源是圧民。6）根据探测效率曲线，讣算未知放射源的活度实验中测得的count为探测到的放射线数，而实际放射线数=於/,而活度Af 即探测放射线数等于实际放射线数乘于探测效率，活度等 于单位时间内的放射线数，山此可以用这种方法来计算民放射源的活度。其中能量线性刻度曲线E二+,探测效率曲线方程0

7、857 w(E) = -0.00865 + 0.05645exp(对全部实际放射线数叽进行求和，可得总实际放射线数1024M ,丄=17747278/-1所以仗民放射源的活度A二M 总/T二/lOOBq二二 kBq查阅资料可知，谀民的半衰期大约为,初始活度约为490kBq,距离如今的实验时间为t二，可以算出，如今 % 的活度A二kBq o比较实验计算得的活度，可以看到两者非常接近。7）分析测量结果并总结1. 本实验测量出了儿种已知放射源的能谱曲线，并确定了各峰对应的射线能量。 山各峰的峰参数计算出了Y谱仪的能量分辨率，做出了能量刻度曲线，计算得到 了各放射源的活度。本实验还根据能量刻度曲线，计算未知放射源的射线能量, 判断放射源的种类头产Eu 通过这次实验我们掌握了 Y谱仪的原理及使用方法, 学会了测量分析Y能谱，对Y射线和物质的相互作用有了一定的了解。2. 误差分析：本实验还存在着一些误差，如谱仪的探测频率曲线拟合效果不是很 好、汁算出来的放射源活度不是很精确等。可能导致误差的原因有：实验条件 参数设置得不是很好，并不是最佳的。测量不同放射源时，无法保证放射源与 探头的相对位置不变。计