 | Pobierz cały dokument poprawa.sprawozdania.kwant.gamma.cw.15.mibm.wip.doc Rozmiar 43 KB |
Poprawa sprawozdania
Przebieg ćwiczenia
Pierwszą rzeczą jaką należało wykonać, aby rozpocząć pracę ze spektrometrem scyntylacyjnym było jego wyskalowanie, czyli przypisanie poszczególnym kanałom konkretnych energii. Do dyspozycji mieliśmy trzy izotopy :
Jak wynika ze schematów rozpadu najwłaściwszy do wyskalowania jest preparat kobaltowy. Po pierwsze ma największą spośród podanych trzech izotopów energię kwantów oraz, co najważniejsze jądra atomów niklu emitują dwa kwanty γ o różnych wartościach energii(co daje jeden punkt więcej w porównaniu z pozostałymi preparatami do wyznaczenia prostej skalowania).
Zjawisko fotoelektyczne
Cechą charakterystyczną tego zjawiska jest fakt, że kwanty γ znikają w całości przekazując swą energię elektronom na jednej z powłok elektronowych. Tak więc spektrometr rejestrujący widmo energetyczne elektronów da na wyjściu impulsy odpowiadające energii kwantu γ. Z analizy widma energetycznego kwantów preparatu kobaltowego łatwo dostrzec dwa fotopiki o największej energii:
Pik 2 - 1.33 MeV - energia kwantu γ emitowanego przez jądro 60 Ni w stanie o energii
1,33 MeV przy przejściu do stanu o energii 1,33 MV
Pik 4 - 1.17 MeV - energia kwantu γ emitowanego przez jądro 60 Ni w stanie o energii
2,50 MeV przy przejściu do stanu o energii 1,33 MV
Zjawisko Comptona
Polega na rozproszeniu kwantów γ na swobodnych elektronach(elektron nie uzyskuje całej energii kwantu γ). Wskutek komptonowskich zderzeń kwantów γ o energii Eγ powstaje : strumień kwantów γ o energiach Eγ'∈(Eγ; ), a także strumień elektronów o energiach Ee∈(0; ). Strumień kwantów γ może później oddziaływać z atomami scyntylatora. Zjawisko comptonowskiego rozproszenia kwantów γ na swobodnym elektronie można zaobserwować na rysunku 1 od pików 7 do 9. Pik 9 powstaje od kwantów rozproszenia komptonowskiego i jest maksimum rozproszenia wstecznego kwantów, które wywołały w krysztale zjawisko fotoelektryczne. Korzystając ze wzoru na energię elektronów w funkcji kąta rozproszenia Eγmin możemy stwierdzić jaka jest energia tego punktu. Właśnie temu punktowi odpowiada pik 9.
Następnie na podstawie trzech punktów wyznaczamy prostą skalowania:
E=aN+b
,gdzie
E- energia odpowiadająca kwantowi N
N- numer kanału
a=(3962±5)*10-7 [MeV/kanał]
b=(-33.2±1.2)*10-3 [MeV/kanał]
 | Pobierz cały dokument poprawa.sprawozdania.kwant.gamma.cw.15.mibm.wip.doc rozmiar 43 KB |