NaI(Tl)闪烁谱仪及伽马能谱测量

1、NaI(Tl)闪烁谱仪及闪烁谱仪及g g能谱测量能谱测量物理科学与技术学院 核工程与技术系NaI(Tl)闪烁谱仪及闪烁谱仪及g g能谱测量能谱测量一、射线与物质的作用.X康普顿效应2011 cosEEEm cggg2011 coseEEm cEgg1、闪烁探测器的组成：闪烁体、光电倍增管和相应的电子仪器 NaI(Tl)闪烁谱仪及伽马能谱测量闪烁谱仪及伽马能谱测量二、NaI（Tl）单晶）单晶闪烁能谱仪的结构与性能闪烁能谱仪的结构与性能1、闪烁探测器的组成：闪烁体、光电倍增管和相应的电子仪器 2、单道与多道脉冲幅度分析器3、NaI（Tl）单晶闪烁能谱仪的主要指标 （1）能量分辨率能量分辨率 （2）

2、线性与能量刻度能量刻度 NaI(Tl)闪烁谱仪及伽马能谱测量闪烁谱仪及伽马能谱测量二、NaI（Tl）单晶）单晶闪烁能谱仪的结构与性能闪烁能谱仪的结构与性能图图2 137Cs的的射线的能谱射线的能谱NaI(Tl)闪烁谱仪及伽马能谱测量闪烁谱仪及伽马能谱测量三、137Cs的的射线的能谱射线的能谱137Cs半衰期30.17年。95%通过贝塔衰变为137m1Ba(半衰期153秒、光子能量是662 keV)，5%直接衰变为稳定的137Ba 。 环境中存在着微量的137Cs，它们几乎都是在1940年代至1960年代的核试爆及某些核事故中释放出来的。历史上曾造成137Cs释放进入环境中的著名案例包括如切尔诺

3、贝利核事故等。2011年3月11日，日本的福岛第一核电站事故事件发生时，也曾发现它的存在。NaI(Tl)闪烁谱仪及伽马能谱测量闪烁谱仪及伽马能谱测量60Co的的射线的能谱射线的能谱实验内容1. 测量 137Cs或60Co伽马射线谱，观察调节高压（500-650 V）对能谱的影响，调节高压使 137Cs或 60Co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。2. 求出能量分辨率137Cs（0.6617 MeV）或 60Co （1.1732 MeV，1.3325 MeV） 。3. 进行能量刻度，绘制能量刻度曲线:用已知源137Cs（0.6617 MeV，0.184 MeV）或 60

4、Co （1.1732 MeV，1.3325 MeV）对谱仪进行能量刻度。4. 根据测出的137Cs 、 60Co 的 谱，观察形状，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。从测量到的137Cs或60Co的 能谱图，计算康普顿边和反散射峰的能量值，并与理论值作比较，对所得的结果进行讨论。NaI(Tl)闪烁谱仪及伽马能谱测量闪烁谱仪及伽马能谱测量 注意事项注意事项NaI（Tl）探测器要轻拿轻放，切忌磕碰。）探测器要轻拿轻放，切忌磕碰。仪器仪器开机后，必须预热开机后，必须预热30分钟左右。分钟左右。当工作指示灯为当工作指示灯为红色红色时，勿关闭仪器。时，勿关闭仪器

5、。光电倍增光电倍增管加高压、降高压都要慢，高压不得超过管加高压、降高压都要慢，高压不得超过650 V。在测绘能量刻度曲线中，为了减小计数统计涨落在测绘能量刻度曲线中，为了减小计数统计涨落对测量的影响，应保证计数足够多（对测量的影响，应保证计数足够多（1000）。）。实验室禁止吃东西，实验后要洗手。实验室禁止吃东西，实验后要洗手。如何从示波器上观察到的137 Cs或60Co脉冲波形图，判断谱仪能量分辨率的好坏？ 2. 3.若有一单能伽马源，能量为2 MeV，试预言其谱形。思考题常用数据常用数据：l60Co两条伽马射线能量两条伽马射线能量1173.2 keV和和1332.5 keV，137Cs伽马

6、射线能量伽马射线能量661.7 keV, 反散射反散射峰能量峰能量184 keV。l铝的密度铝的密度2.7 g/cm3,铅的密度铅的密度 11.34 g/cm3。l对对661.7 keV能量伽马射线，铝的质量吸收系能量伽马射线，铝的质量吸收系数理论值数理论值0.194 cm-1,铅的质量吸收系数理论铅的质量吸收系数理论值值1.213 cm-1。241Am的的g g射线的能谱射线的能谱Americium is a man made radioactive isotope, and is commonly found in smoke detectors. The source is an alp

7、ha emitter, and in the decay process it also kicks out a gamma at 59.6 keV. This is a typical gamma spectrum from Americium, as you can see, the tall peak at 59.6 keV is very obvious and over powers everything else, it also has a gamma at 26.3 keV which is sometimes visible to the left of the tall peak. There are a whole bunch of other