实验22闪烁计数器及γ能谱ppt课件

1、实验实验2-2 2-2 闪烁计数器及闪烁计数器及能谱丈量能谱丈量 南开大学根底物理实验教学中心南开大学根底物理实验教学中心近代物理实验室近代物理实验室前置放大器闪烁体光电倍增管光阴极倍增极阳极一闪烁计数器的构造一一.实验原理实验原理二根本原理 射线射入闪烁体，经过光电效应、康普顿效应和电子对产生这三种效应，产生次级电子，再由这些次级电子去激发闪烁体发光。所发之光被光电倍增管接纳，经光电转换及电子倍增过程，最后从光电倍增管的阳极输出电脉冲。分析、记录这些脉冲就能测定射线的强度和能量。 闪烁体吸收一个能量为E入射粒子，在其激发下发射的光子数为N。这些光子打在光阴极上能打出PN个光电子，P称为光阴极

2、的光电转换效率。经过电子倍增在阳极可搜集到MPN个电子。这里为了简单，没有思索光和电子在传输过程中的损失。设阳极系统对地的等效电容为C，那么在负载电阻足够大时RC闪烁体的发光衰减时间,电压脉冲幅度为CeMPNV光子此脉冲经过放大倍数为A的线性放大器放大，最后得到脉冲幅度为KEChEeAMPV在M、P、A、都是常数的情况下，闪烁计数器的输出脉冲幅度正比于被吸收射线的能量E 三闪烁体对射线的吸收光电效应 康普顿效应 电子对产生 四能量分辨率 由于闪烁体的发光，光阴极的光电子发射，倍增极的次电子发射等都服从统计规律，存在一定的统计涨落；闪烁体各部分的发光效率和光的搜集效率不会完全一样，光阴极各部分的

3、灵敏度也有差别。这样即使闪烁体吸收一束能量为E的带电粒子，得到的脉冲幅度不是都等于VE，而是以VE 为中心有一定的分布 N0/2N0VVE脉冲幅度 五实践的脉冲分布以Cs发射的0.661 MeV的射线测得的脉冲分布为例。图中峰是由光电效应产生的单一幅度脉冲的分布。发 生康普顿效应并且散射光子也被吸收因此射线的能量被全吸收产生的脉冲也在其中，故峰称光电峰，也叫全能峰。其峰处脉冲幅度为KE。峰左面平坦部分是由康普顿电子产生的延续分布。其中附加的小峰称为反散射峰，是放射源发出的射线在丈量安装及周围物体上经180的散射后进入闪烁体被吸收而产生的。最左面的峰是因吸收BaCs的衰变产物的X射线峰而构成的，

4、称为Ba的X射线 脉冲幅度 计数率 2 4 6 8 10 0 二二.实验安装实验安装高压电源线性放大器脉冲分析器定标器扫描器线性率表记录仪探头三三.实验内容实验内容一谱仪的调试二测Cs 射线的脉冲谱三测 60Co 射线的脉冲谱 四测定一个未知能量的射线的能量 思索题思索题1根据他对60Co 射线谱的实验结果，试分析单道脉冲幅度分析器道宽的选取对丈量结果的影响。 2由60Co的衰变图可知，每一个60Co核衰变成处于基态的60Ni核的过程中，放出一个粒子、一个能量为1.17MeV的射线和一个能量为1.33MeV的射线。测得60Co脉冲分布中对应1.17MeV和1.33MeV 射线的两个光电峰的高度不一样，试解释之。3对Cs放射源的情况，放射源发射的0.661MeV的射线被墙、地面、周围物体散射，试计算进入闪烁体的散射射线的能量范围。并与他测得的Cs