| POLITECHNIKA LUBELSKA | WYDZIAŁ ELEKTRYCZNY |
|---|---|
LABORATORIUM FIZYKI |
|
| IMIĘ I NAZWISKO: DARIUSZ GUTEK | TEMAT:WYZNACZANIE WIDM SCYNTYLACYJNYCH PROMIENIOWANIA ϒ |
| DATA WYK. 1997-11-24 | |
| OCENA: |
1.WSTĘP TEORETYCZNY
Promieniowanie ϒ jest to promieniowanie elektromagnetyczne powstające po przejściu jądra ze stanu wzbudzonego do stanu o niższej energii , którym może być zarówno stan podstawowy jak i wzbudzony .
W wyniku oddziaływania z materią kwant ϒ może ulegać rozproszeniu koherentnemu,niekoherentne- mu lub absorbcji. Dominującymi procesami oddziaływania są: zjawisko fotoelektryczne , zjawisko Comptona,zjawisko, zjawisko tworzenia par elektronowo-pozytonowych.
Detekcja promieniowania ϒ polega na rejestracji elektronów wtórnych powstałych w wyniku oddziaływania tego promieniowania z ośrodkiem. Jednym z szeroko stosowanych detektorów jest licznik scyntylacyjny podstawowymi elementami licznika są : scyntylator i fotopowielacz.Promieniowanieϒ padające na scyntylator powoduje pojawienie się impulsów elektrycznych na wyjściu fotopowielacza .Impulsy te wzmacniane są we wzmacniaczu do wysokości wymaganych na wejściu analizatora amplitud impulsów , a następnie przekazywane do przelicznika określającego ich częstość. Typowe widma scyntylacyjne monoenergetycznego promieniowania
ϒ to: widmo różniczkowe i widmo całkowe.
2.UKŁAD POMIAROWY
Z – pojemnik z ołowiu na źródła promieniowania,
SS – sonda spektrometryczna z kryształem scyntylacyjnym,
ZWN – zasilacz wysokiego napięcia,
JAA – jednokanałowy analizator amplitudy impulsów,
P – przelicznik
3.TABELA POMIARÓW I OBLICZEŃ DLA Ba 133
| LP | Up [V] | N | Nśr. | Ncał. |
|---|---|---|---|---|
| 1. | 0,2 | 6735 | 6805,7 | 24901 |
| 6668 | ||||
| 7014 | ||||
| 2. | 0,3 | 6008 | 5801,3 | 18095,3 |
| 5703 | ||||
| 5693 | ||||
| 3. | 0,4 | 2561 | 2484 | 12294 |
| 2473 | ||||
| 2418 | ||||
| 4. | 0,5 | 1004 | 1025,7 | 9810 |
| 1013 | ||||
| 1060 | ||||
| 5. | 0,6 | 1163 | 1162,7 | 8784,3 |
| 1172 | ||||
| 1153 | ||||
| 6. | 0,7 | 955 | 943,7 | 7621,6 |
| 960 | ||||
| 916 | ||||
| 7. | 0,8 | 530 | 526,7 | 6677,9 |
| 531 | ||||
| 519 | ||||
| 8. | 0,9 | 301 | 293,7 | 6151,2 |
| 304 | ||||
| 276 | ||||
| 9. | 1 | 279 | 272,7 | 5857,5 |
| 259 | ||||
| 280 | ||||
| 10 | 1,1 | 545 | 526,7 | 5584,8 |
| 529 | ||||
| 506 | ||||
| 11. | 1,2 | 781 | 753,7 | 5058,1 |
| 730 | ||||
| 750 | ||||
| 12. | 1,3 | 982 | 985 | 4304,4 |
| 972 | ||||
| 1001 | ||||
| 13. | 1,4 | 1412 | 1399 | 3319,4 |
| 1392 | ||||
| 1393 | ||||
| 14. | 1,5 | 1222 | 1190,3 | 1920,4 |
| 1209 | ||||
| 1140 | ||||
| 15. | 1,6 | 460 | 457 | 730,1 |
| 457 | ||||
| 454 | ||||
| 16. | 1,7 | 155 | 158,7 | 273,1 |
| 157 | ||||
| 164 | ||||
| 17. | 1,8 | 66 | 76 | 114,4 |
| 82 | ||||
| 80 | ||||
| 18. | 1,9 | 23 | 25 | 38,4 |
| 27 | ||||
| 25 | ||||
| LP. | Up [V] | N | Nśr. | Ncał. |
| 19. | 2 | 15 | 10,7 | 13,4 |
| 7 | ||||
| 10 | ||||
| 20. | 2,1 | 5 | 2,7 | 2,7 |
| 2 | ||||
| 1 |
4.WIDMA SCYNTYLACYJNE PROMIENIOWANIA ϒ IZOTOPU Ba 133
5.WNIOSKI
Widmo różniczkowe jest to zależność liczby impulsów o amplitudach zawartych w przedziale (Up, Up+ΔUp) zarejestrowanych w ustalonym przedziale czasu, a napięciem Up odpowiadającym położeniu okienka analizatora w całym zakresie analizowanych amplitud. Praktycznie widmo różniczkowe otrzymujemy rejestrując w zadanym czasie liczbę impulsów pojawiających się na wyjściu analizatora,dla sukcesywnie zmienianych (o szerokość okienka ΔUp) wartości napięć progowych Up. Podobnie otrzymujemy widmo całkowe. Różnica polega na użyciu analizatora jednokanałowego o „nieskończonej” szerokości okienka (tzw. dyskryminatora dolnego).
W widmie różniczkowym wyeksponowane jest istnienie w scyntylatorze dwu grup elektronów odrzutu. Pierwsza pochodzi od efektu Comptona (energia elektronu komptonowskiego zależy od kąta rozproszenia kwantu – stąd istnienie szerokiego „tła Comptona”), druga od efektu fotoelektrycznego (ostre maksimum odpowiada energii kwantu ϒ przekazanej całkowicie fotoelektronowi). Skończona szerokość maksimum fotoelektrycznego związana jest z istnieniem statystycznego rozrzutu impulsów elektrycznych, mimo że pochodzą od kwantów monoenergetycznych.Ze skończoną szerokością maksimum fotoelektrycznego wiąże się zdolność rozdzielcza spektrometru scyntylacyjnego, decydująca o możliwości rozróżnienia energii kwantów ϒ. Zwiększenie szerokości okienka analizatora prowadzi do poszerzenia maksimum w widmie.
Widmo całkowe otrzymałem z widma różniczkowego , przyporządkowując każdej wartości napięcia progowego Up sumę rejestracji zanotowanych przy pomiarze widma różniczkowego dla napięć progowych większych od Up.