POLITECHNIKA LUBELSKA |
WYDZIAŁ ELEKTRYCZNY |
||
LABORATORIUM FIZYKI |
|||
IMIĘ I NAZWISKO: DARIUSZ GUTEK |
TEMAT:WYZNACZANIE WIDM SCYNTYLACYJNYCH PROMIENIOWANIA ϒ |
GR. Ed.3.4 |
|
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. |
|
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.
ZWN
Z
SS
WL
JAA
P
ΔUp=0,1 V
Czas pom. 10 s
Wyszukiwarka