NaI单晶γ闪烁谱仪实验报告

1、数据记录与处理1. 测量137Cs的能谱，识别其光电峰、反散射峰、康普顿平台、X射线（1） 光电峰（2） 康普顿平台（3） 反散射峰（4） X射线2. 测量60Co、137Cs的能谱，分别对应60Co的两个光电峰分别为1.33MeV和1.17MeV，137Cs的光电峰为0.661MeV，记录道数。实验条件：起始位置：10.00cm B=651.17Gs表1：定标数据表道数能量（Mev）329.451.33289.711.17160.240.662经典力学：量子力学：3. 应用定标曲线，找出137Cs的能谱康普顿峰计数一半处的道数，求电子能量与理论值比较。半峰位道数为130ch，根据y=0.00

2、394x+0.02992，得能量E=0.542MeV。反散射电子动能：理论反冲电子动能：理论误差分析：读取一半计数由人眼确定不够精准，并且是由仅三个点确定的线性方程计算，不够准确。改进：可进行多次测量定标曲线，得出较为平均的拟合直线。4. 验证快速电子的动量与动能的相对论关系表2：测量快速运动电子的动能和动量数据表道数坐标（cm）R（m）Pc实验值（MeV）Pc=BRc(eV)Ek(MeV)E1(MeV)E2(MeV)相对论Pc理论值（MeV）经典Pc理论值（MeV）百分差（%)65.7417.600.038000.74230.28890.38670.39900.75300.63861.412

3、7.1220.300.051501.00610.53080.62630.63731.02840.80712.2179.5622.600.063001.23070.73740.83100.84101.25170.92711.7244.6825.400.077001.50420.99401.08521.09391.52141.05731.1306.0428.100.090501.76791.23571.32471.33221.77091.16680.2364.330.500.102502.00231.46531.55211.55842.00531.26200.1422.1733.000.11500

4、2.24651.69331.77801.78322.23651.35000.4461.4235.500.127502.49071.84791.93121.93562.39261.40654.1由图可知：所得的实验值和相对论理论值更为符合。与经典理论值出入较大，说明快速电子符合相对论。思考题1. 简单描述NaI（Tl）单晶闪烁能谱仪的工作原理。 当射线通过闪烁体时，闪烁体被射线电离、激发，并发出一定波长的光，这些光子射到光电倍增管的光阴极上发生光电效应而释放出电子，电子流经电倍增管多级阴极线路逐级放大后或为电脉冲，输入电子线路部分，而后由定标器记录下来。光阴极产生的电子数量与照射到它上

5、面的光子数量成正比例，即放射性同位素的量越多，在闪烁体上引起闪光次数就越多，从而仪器记录的脉冲次数就越多。测量的结果可用计数率，即射线每分钟的计数次数（简写为cpm）表示，现代计数装置通常可以同时给出衰变率，即射线每分钟的衰变次数（简写dpm）、计数效率（E）、测量误差等数据，闪烁探测器是近几年来发展较快，应用最广泛的核探测器，它的核心结构之一是闪烁体。闪烁体在很大程度上决定了一台计数器的质量。 2. 反散射峰是如何形成的？ 由射线透过闪烁体射在光电倍增管的光阴极上发生康普顿反散射或射线在源及周围物质上发生康普顿反散射，而反散射光子进入闪烁体通过光电效应而被记录所致。这就构

6、成反散射峰。反散射峰对应的射线的能量为0.184Mev。3. 若只有137Cs源，能否对闪烁探测器进行大致的能量刻度？ 可以因为从Cs的能谱中可读取反散射峰0.184Mev的道数，以及光电峰的0.662Mev的道数。经过这两个数据点可大致的对能谱进行能量刻度。4. 观察狭缝的定位方式，试从半圆聚焦磁谱仪的成象原理来论证其合理性。 快速电子在磁场作用下受洛仑磁力作圆周运动，狭缝的定位对应不同半径的电子，可获得其有不同能量的电子。5. 本实验在寻求P与X的关系时使用了一定的近似，能否用其他方法更为确切地得出P与X的关系？控制不同的X，产生不同的P的损失，作曲线对比。现有实验条件无法做到。6. 用放射源进行能量定标时，为什么不需要对射线穿过220m厚的铝膜时进行“能量损失的修正”？射线在空气中的损失可以忽略不计，因此不需要修正，而粒子需要真空条