γ能谱及γ射线的吸收（本文内容选自高等教育出版社《大学物理实验》）和原子的能级间跃迁产生原子光谱类似，原子核的能级间跃产生γ射线谱。测量γ射线强度按能量的分布即γ射线能谱，简称γ能谱。研究γ能谱可确定原子核激发态的能级，研究核蜕变纲图等，对放射性分析、同位素应用及鉴定核素等方面都有重要的意义。测量γ射线能谱最常用的仪器是闪烁γ能谱仪，该谱仪在核物理、高能粒子物理和空间辐射物理的探测中都占有重要地位，而且用量很大。当γ射线穿过物质时，可能通过光电效应、康普顿效应和（能量大于1.02MeV时的）电子对效应而损失能量，强度逐渐减弱，这种现象称为物质对γ射线的吸收。根据物质对γ射线的吸收规律，可以制成各种安检装备、CT、料位计、密度计、厚度计等各种仪器设备，在辐射防护领域也有重要的意义。本实验的目的是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，识别γ能谱，了解物质对γ射线的吸收规律，并测量吸收片对γ射线的吸收系数和半吸收厚度。实验原理1、γ能谱仪根据原子核结构理论，原子核的能量状态是不连续的，存在着分立能级。处在能量较高的激发态能级上的核，当它跃迁到低能级上时，就发射γ射线（即波长约在1nm~0.1nm间的电磁波）放出的γ射线的光量子能量，此处h为普朗克常数，ν为γ光子的频率。由此看出原子核放出的γ射线的能量反映了核激发态间的能级差。因此测量γ射线的能量就可以了解原子核的能级结构。测量γ射线能谱就是测量核素发射的γ射线强度按能量的分布。1.1、闪烁谱仪测量γ射线能谱的原理闪烁能谱仪是利用某些荧光物质，在带电粒子作用下被激发或电离后，能发射荧光（称为闪烁）的现象来测量能谱的。这种荧光物质常称为闪烁体。（1）闪烁体的发光机制闪烁体的种类很多，按其化学性质不同可分为无机晶体闪烁体和有机晶体闪烁体。有机闪烁体包括有机晶体闪烁体、有机液体闪烁体和有机塑料闪烁体等。此处仅对常用的无机晶体闪烁体的发光机制作简单介绍。1最常用的无机晶体是铊激活的碘化钠单晶闪烁体，常写为NaI(T1)，属离子型晶体，是绝缘体，按固体物理的概念，其能带结构是在价带和导带之间有比较宽的禁带。如有带电粒子进入到闪烁体中，引起后者产生电离或激发过程，即可能有电子从价带激发到导带或激发到激带，然后这些电子再退激到价带的可能过程之一是发射光子。这种光子的能量还会使晶体中其他原子产生激发或电离过...
