用闪烁谱仪测γ射线能量——PB04210251敖欢欢一、实验目的:1、学习用闪烁谱仪测量γ射线能谱的方法;2、要求掌握闪烁谱仪的工作原理和实验方法;3、学会谱仪的能量标定方法并测量γ射线的能谱。二、实验原理:根据原子核结构理论,原子核阶跃放出的γ射线的光量子能量。1、γ射线与物质的相互作用1)光电效应光电子的动能(1)为束缚电子所在壳层的结合能,是入射γ光子的能量。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。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。闪烁γ能谱仪是利用γ光子与闪烁体相互作用时产生次级带电粒子,进而由次级带电粒子引起闪烁体发射荧光光子,通过这些荧光光子的数目来推出次级带电粒子的能量,再推出γ光子的能量,以达到测量γ射线能谱的目的。2、γ能谱的形状闪烁γ能谱仪可测得γ能谱的形状,图2.2.1-6所示是典型的γ射线能谱图。图的纵轴代表单位时间内的脉冲数目即射线强度,横轴代表脉冲幅度即反映粒子的能量值。从能谱图上看,有几个较为明显的峰,1)光电峰,又称全能峰,其能量就对应γ射线的能量。对,此能量为0.661MeV。2)即为康普顿边界,对应反冲电子的最大能量。3、谱仪的能量刻度和分辨率(1)谱仪的能量刻度如果对应的光电峰位于A道,对应的光电峰位于B道,则有能量刻度(6)测得未知光电峰对应的道址再乘以e值即为其能量值。三、数据处理:1、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:测量数据为:放大倍数峰道址分辨率(%)2.1437.48.82.4459.88.52.7484.18.83.0510.58.73.3534.88.73.6558.28.73.9585.08.74.2616.68.64.5641.88.84.8668.28.72.02.53.03.54.04.55.0400450500550600650700峰道址放大倍数BLinearFitofData1_B[2006-4-220:06"/Graph1"(2453827)]LinearRegressionforData1_B:Y=A+B*XParameterValueError------------------------------------------------------------A252.689093.7388B86.072731.05141------------------------------------------------------------RSDNP------------------------------------------------------------0.99942.8649810<0.0001由以上分析很容易看出放大倍数与峰道址是成线性关系R=0。9994说明他们成线性关系良好。这其中的误差来自于一期的绝对误差和人为以及外界的相对误差。...