实验报告：用闪烁谱仪测γ射线能谱张贺PB07210001一、实验题目：用闪烁谱仪测γ射线能谱二、实验目的：学习用闪烁谱仪测量γ射线能谱的方法，要求掌握闪烁谱仪的工作原理和实验方法，学会谱仪的能量标定方法，并测量γ射线的能谱。三、实验原理：1．光电效应：当能量的入射γ光子与物质中原子的束缚电子相互作用时，光子可以把全部能量转移给某个束缚电子，使电子脱离原子束缚而发射出去，光子本身消失发射出去的电子称为光电子，这种过程称为光电效应．发射出光电子的动能（1）为束缚电子所在壳层的结合能。原子内层电子脱离原子后留下空位形成激发原子，其外部壳层的电子会填补空位并放出特征X射线。例如L层电子跃迁到K层，放出该原子的K系特征X射线。2．康普顿效应：γ光子与自由静止的电子发生碰撞，而将一部分能量转移给电子，使电子成为反冲电子，γ光子被散射改变了原来的能量和方向。计算给出反冲电子的动能为（2）式中为电子静止质量，角度θ是γ光子的散射角，见图2.2.1-2所示。由图看出反冲电子以角度φ出射，φ与θ间有以下关系：（3）由式（2）给出，当时，反冲电子的动能有最大值，此时（4）这说明康普顿效应产生的反冲电子的能量有一上限最大值，称为康普顿边界EC。3．电子对效应：当γ光子能量大于时，γ光子从原子核旁边经过并受到核的库仑场作用，可能转化为一个正电子和一个负电子，称为电子对效应。此时光子能量可表示为两个电子的动能与静止能量之和，如（5）其中。四、实验内容：1.测量前先将光电倍增管预热20分钟左右，以使测量时光电倍增管可以稳定工作。2.改变线性放大器的放大倍数，观察光电峰位置变化的规律。测量的γ能谱光电峰位置与线性放大器放大倍数间的关系。粒子计数应至少为3000.3.用多道分析器观察的能γ谱的形状，识别其光电峰及康普顿边界等，并绘制的γ能谱图。4.测量和放射源的γ射线能谱，用已知的光电峰能量值来标定谱仪的能量刻度，然后计算未知光电峰的能量值。提示：的γ射线能量约为的γ射线能量的两倍，要求在多道分析器的横轴道址范围内使二者均能显示出来，需选择合适的放大倍数，如果放大倍数太大会使的光电峰逸出道址范围。五、实验数据及分析：1、Cs的γ能谱形状如下图：2、计算Co右侧光电峰的能量值由实验测得能谱图可得：Co左侧光电峰道址：V1=762.3，对应能量Eγ1=1.17MeV右侧光电峰道址：V2=873.6，对应能量设为Eγ2Cs的光电峰道址：V=401.0,对应能量Eγ=0.661MeV故由公式可知：所以Co右...
