γ射线的能谱测量和吸收测定_实验报告
γ能谱及γ射线收

3系08级 姓名:方一 日期:6月12日 PB08206045实验题目: γ能谱及γ射线的吸收实验目的:学习闪烁γ谱仪的工作原理和实验方法,研究吸收片对γ射线的吸收规律。
实验原理:γ射线与物质的相互作用γ射线与物质原子之间的相互作用主要有三种方式:光电效应、康普顿散射、电子对效应。
1)光电效应当能量γE 的入射γ光子与物质中原子的束缚电子相互作用时,光子可以把全部能量转移给某个束缚电子,使电子脱离原子束缚而发射出去,光子本身消失,发射出去的电子称为光电子,这种过程称为光电效应.发射出光电子的动能i e B E E -=γ (1)i B 为束缚电子所在壳层的结合能。
原子内层电子脱离原子后留下空位形成激发原子,其外部壳层的电子会填补空位并放出特征X 射线。
例如L 层电子跃迁到K 层,放出该原子的K 系特征X 射线。
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,γ光子被散射改变了原来的能量和方向。
计算给出反冲电子的动能为)cos 1(1)cos 1()cos 1(20202θθθγγγγ-+=-+-=E cm E E c m E E e (2)式中20c m 为电子静止质量,角度θ是γ光子的散射角,见图2.2.1-2所示。
由图看出反冲电子以角度φ出射,φ与θ间有以下关系:2tan 1cot 20θϕγ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=c m E (3) 由式(2)给出,当 180=θ时,反冲电子的动能e E 有最大值:γγE cm E E 2120max +=(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E C 。
3)电子对效应当γ光子能量大于202c m 时,γ光子从原子核旁边经过并受到核的库仑场作用,可能转化为一个正电子和一个负电子,称为电子对效应。
此时光子能量可表示为两个电子的动能与静止能量之和,如202c m E E E e e ++=-+γ (5)其中MeV c m 02.1220=。
能谱

γ射线能谱的测量与吸收系数的测定吕永平 浙江师范大学数理与信息工程学院物理041班摘 要:我们做过能谱分析实验,其中我们研究了γ射线的能量和强度,知道了射线的能量很大的,既然γ射线具有很大的能量和很强的穿透能力,那么当γ射线通过一定物质时,它的能量会不会减少呢?同的物质对γ射线的吸收彼此之间有什么关系?本实验验证γ射线通过物质时其强度减弱遵循指数规律,测量γ射线在不同厚度的铅、铝中的吸收系数。
通过对γ射线的吸收特性,分析与物质的吸收系数与物质的密度,厚度等因素有关。
关键词:γ射线;吸收系数引 言:不同物质对同种射线的吸收系数是不同的,地质学上利用这个性质,实 现矿物质的快速精确勘探,医学上利用癌细胞与正常细胞的不同的吸收特性,来帮助医生诊断癌症。
通过改变吸收物的厚度,控制射线的强度,得到所需的强度。
强度弱射线的应用于杀菌,强度强的射线诱导基因突变育种等。
因此对物质吸收系数的测量的技术有着十分重要的意义现在社会γ-射线技术应用于很多领域,如医学、天文学、生物学、军事等。
γ射线的威力主要表现在以下两个方面:1.γ射线的能量大。
2.γ射线的穿透本领极强。
实验方案:实验目的:1.了解闪烁探测器的结构,原理。
2.掌握NaI 单晶γ闪烁谱仪的几个性能指标和测试方法。
3.了解核电子学仪器的笋据采集,记录方法和数据处理原理。
4.了解γ射线与物质相互作用的特性。
5.了解窄束γ射线在物质中的吸收规律及测量在不同物质中的吸收系数。
实验装置:γ放射源137Cs 和60Co ; 200m μAl 窗(1)NaI T 闪烁探头; 高压电源、放大器、多道脉冲幅度分析器; Pb ,Al 吸收片若干。
实验步骤:1, 连接好实验仪器线路,经老师检查同意后接通电源。
2, 取出放射源Cs 和Co 。
打开电脑预热,准备实验。
3, 了解电脑上软件的使用方法,并了解一些有关物理量的物理意义。
4, 开机预热后,选择合适的工作电压使探头的分辨率和线性都有较好。
伽马γ能谱测量分析近代物理实验报告

γ能谱的测量中山大学 2013级材料物理供参(吓)考(你),此报告真心累数据处理注:本实验所有数据来自文件“蝙蝠侠”一、改变高压,保持其他条件不变(通道数1024)观察137Cs能谱变化图1 改变高压,137Cs能谱变化曲线图分析:1.137Cs的γ能谱应该呈现三个峰和一个平台的连续分布,从通道低到高依次为X射线峰、反散射峰、康普顿效应贡献的平台以及反映γ能量的全能峰。
高压越大,统计越明显。
2.随着高压增大,全能峰向右移动,并且高度下降、宽度增大。
因为闪烁谱仪能量分辨率不变,高压增大,道址增大,∆V V又不变,则∆V大,故宽度变大,高道址的粒子数减少,高度下降。
二、改变通道数,保持其他条件不变(高压500V)观察137Cs能谱变化分析:(见图2)1.由于通道数1500后粒子数很少,能谱曲线趋于横轴,故横坐标只取到1500,方便观察。
2.道数越小,全能峰对应的道址越小,全能峰也越高、越瘦。
因为道数越小,则每个道址包含的能量间隔越大,统计的粒子个数就越多,从而使全能峰越高。
三、60Co的γ能谱曲线图(500V,通道数2014)图3 60Co的γ能谱曲线图分析:1.因为全能峰可以表示γ射线的能量,60Co两个峰对应的射线能量在图中标出,分别为1173keV、1333keV。
2.为探究能谱仪的效率曲线,需要知道每个核素测量所得能谱图的全能峰面积。
计算方法如下:全能峰面积即图中峰与底部线段所围成的面积,可用能谱曲线下的面积减去线段两端与横轴所围成的梯形面积,而能谱曲线下的面积可用线段之间所有道址对应的粒子数的加和来表示。
加和结果通过matlab进行求和而得。
虽然计算方式较为粗糙,但基本符合。
对于左侧全能峰:S(E)1=7287-(27+60)*(626-551)/2=3981对于右侧全能峰:S(E)2=5824-(27+13)*(726-626)/2=3824四、137Cs的γ能谱曲线图(500V,通道数2014)图4 137Cs的γ能谱曲线图分析:1.全能峰面积为:S(E)=9916-(13+2)*90/2=92412.137Cs的γ能谱呈现三个峰和一个平台的连续分布,A为全能峰,这一幅度的脉冲是0.662MeV的γ光子与闪烁体发生光电效应产生的。
射线的吸收与物质吸收系数

γ射线能谱的测量以及物质吸收系数的μ测定陈媛媛物理091班09180104摘要本实验通过使用相对论效应实验谱仪来测量γ能谱,并求出各项指标,分析谱形。
介绍了NaI(Tl)单晶Υ闪烁体整套装置的操作、调整和使用,通过窄束γ射线在物质中的的能谱分析,得出吸收规律及测量其在不同物质中的吸收系数。
关键字γ能谱吸收系数μ吸收规律引言γ射线有很强的穿透力,工业中可用来探伤或流水线的自动控制。
γ射线对细胞有杀伤力,医疗上用来治疗肿瘤。
γ射线是原子核从激发态跃迁到较低能态或基态时所发出的一种辐射,其辐射的能量由原子核跃迁前后两能级的能量之差决定。
由于γ射线的能量与原子核激发态的能级密切相关,因此,γ射线能量的测量对于了解原子核的结构、获得原子核内部的信息是一个十分重要的途径。
研究γ射线对不同物质的吸收规律和吸收系数对与γ射线在不同的领域中的运用有着不可或缺的作用。
我们作为物理系的学生对于这些测量方法和作用要有一定的认识。
正文一.实验原理1.1γ射线能谱的原理从原子核中发射出来的γ射线有不同的能量,在与物质相互作用的时候可能产生三种效应:光电效应、康普顿效应和电子对效应,均会产生次级电子,NaI (T1)单晶γ闪烁谱仪利用这些次级电子激发电离闪烁体分子,当闪烁分子退激发时会放出大量的光子照射在光阴极上产生光电子,这些光电子经过倍增管放大而产生可探测的电信号并通过电子仪器的记录得到γ射线能谱。
经过闪烁探测器后得到的电信号为电压脉冲信号,其幅值与入射的γ射线的能量成正比,信号脉冲的个数正比于γ射线的强度。
能谱图中,横坐标CH表示道数,与能量成正比,纵坐标表示强度(射线的密集程度),与计数成正比。
1.2物质吸收系数μ的测定窄束γ射线在穿过物质时被吸收,强度随物质厚度的衰减服从指数规ln ln mN R N μρ=-+/0()m R I R I eμρ-=律,即xNxeI eI I r μσ--==00I 0、I 分别是穿过物质前、后的γ射线强度,x 是γ射线穿过的物质的厚度(单位cm ),σr 是光电、康普顿、电子对三种效应截面之和,N 是吸收物质单位体积中的原子数,μ是物质的线性吸收系数。
γ射线能谱测量实验报告(共12页)

γ射线能谱测量实验报告篇一:γ射线能谱的测量及γ射线的吸收γ射线能谱的测量及γ射线的吸收与物质吸收系数μ的测定【摘要】原子核从激发态跃迁到较低能级或基态跃迁能产生γ射线,实验,将γ射线的次级电子按不同能量分别进行强度测量,从而得到γ辐射强度按能量的分布。
并通过测量γ射线在不同物质中的吸收系数,了解γ射线在不同物质中的吸收规律。
【关键字】γ闪烁谱仪γ射线能谱物质吸收系数当今的世界,以对核技术进行了相当广泛的运用。
从1896年法国科学家A.H.Becquerel发现放射性现象开始,经过M.Curie一些新放射性元素的发现及其性质进行研究后,人类便进入了原子核科学时代。
在原子核发生衰变时,会发出α、β、γ射线,核反应时会产生各种粒子。
人们根据射线粒子与物质相互作用的规律,研制了各种各样的探测器。
这些探测器大致可以分为“信号型”和“径迹型”两大类。
径迹型探测器能给出粒子运动的径迹,有的还能测出粒子的速度、性质等,如核乳胶、固体径迹探测器、威尔逊云室、气泡室、多丝正比室等。
而信号型探测器根据工作物质和原理的不同,又可分为气体探测器、半导体探测器、闪烁探测器。
其中闪烁探测器的工作物质是有机或无机的晶体闪烁体,射线与闪烁体相互作用,会使其电离激发而发射荧光。
从闪烁体出来的光子与光电倍增管的光阴极发生光电效应而击出光电子,光电子在管中倍增,形成电子流,并在阳极负载上产生电信号。
如NaI(TI)单晶γ探测器。
γ射线是由原子核的衰变产生的,当原子核从激发态跃迁到较低能态或基态时,就有可能辐射出不同能量的γ射线。
人们已经对γ射线进行了很多研究,并在很多方面加以运用。
像利用γ射线杀菌,γ探伤仪等。
然而不恰当的使用γ射线也会对人类产生一定的危害。
γ射线的穿透力非常强,如果在使用过程中没有有效的防护,长时间被放射性元素照射的话可能发生细胞癌变。
在对γ射线进行了大量的研究后发现,按能量的不同,可以对其进行强度测量,从而得到γ辐射强度按能量的分布(能谱)。
γ射线的吸收与物质吸收系数μ的测定修改后

浙江师范大学实验报告实验名称物质吸收系数μ测定班级物理071姓名骆宇哲学号07180132同组人沈宇能实验日期09/12/24室温气温γ射线的吸收与物质吸收系数μ的测定摘要:本实验中学生将了解γ射线与物质相互作用的特性;窄束γ射线在物质中的吸收规律;测量γ在不同物质中的吸收系数关键词:吸收体厚度吸收体质量密度全能峰引言:伽马射线是波长小于0.1纳米的电磁波,是比X射线能量还高的一种辐射,它的能量非常高。
通过对γ射线谱的研究可了解核的能级结构。
γ射线有很强的穿透力,工业中可用来探伤或流水线的自动控制。
γ射线对细胞有杀伤力,医疗上用来治疗肿瘤。
军事上,伽马射线也被用来做成伽马射线弹等核武器。
同时探测伽玛射线有助天文学的研究。
当人类观察太空时,看到的为“可见光”,然而电磁波谱的大部份是由不同辐射组成,当中的辐射的波长有较可见光长,亦有较短,大部份单靠肉眼并不能看到。
通过探测伽玛射线能提供肉眼所看不到的太空影像。
正文:一、实验内容1.测量137Cs的γ射线(取0.661MeV光电峰)在一组吸收片(铅、铜或铝)中的吸收曲线,并用最小二乘原理拟合求线性吸收系数。
2.根据已知一定放射源对一定材料的吸收系数来测量该材料的厚度。
二、实验步骤1.调整实验装置,使放射源、准直孔、闪烁探测器的中心位于一条直线上。
2.在闪烁探测器和放射源之间加上1片、2片、3片、4片已知质量厚度的吸收片如Pb、Al(所加吸收片最后的总厚度要能吸收γ射线70%以上),进行定时测量,并存下实验谱图。
3.根据软件测得相关数据并记录下来。
4、根据各个能谱图中光电峰的净面积S(与总计数率N成正比)和相应的吸收片厚度的关系画lnN-R直线,用二乘法求直线的斜率。
即为用作图法算吸收片材料的质量吸收系数。
三、实验数据1、测量Al对137Cs的吸收系数Al的密度为ρ=2.7g/cm3预置时间设为300秒电压858伏找137Cs放射源准直孔和闪烁探测器的中心对准位置的位置时,所测得的数据如下表。
实验一γ能谱测量

实验⼀γ能谱测量实验⼀γ能谱测量⼀.实验⽬的1.了解闪烁探测器的结构、原理。
2.掌握NaI(Tl)单晶γ闪烁谱仪的⼏个性能指标和测试⽅法。
3.了解核电⼦学仪器的数据采集、记录⽅法和数据处理原理。
⼆.实验内容1.学会NaI(Tl)单晶γ闪烁谱仪整套装置的操作、调整和使⽤,调试⼀台谱仪⾄正常⼯作状态。
2.测量137Cs、60Co的γ能谱,求出能量分辨率、峰康⽐、线性等各项指标,并分析谱形。
3.数据处理(包括对谱形进⾏光滑、寻峰,曲线拟合等)。
三.原理1.N aI(Tl)闪烁探测器①概述核辐射与某些物质相互作⽤会使其电离、激发⽽发射荧光,闪烁探测器就是利⽤这⼀特性来⼯作的。
下图是闪烁探测器组成的⽰意图。
⾸先简要介绍⼀下闪烁探测器的基本组成部分和⼯作过程。
闪烁探测器有闪烁体、光电倍增管和相应的电⼦仪器三个主要部分组成。
上图中探测器最前端是⼀个对射线灵敏并能产⽣闪烁光的闪烁体,当射线(如γ、 )进⼊闪烁体时,在某⼀地点产⽣次级电⼦,它使闪烁体分⼦电离和激发,退激时发出⼤量光⼦(⼀般光谱范围从可见光到紫外光,并且光⼦向四⾯⼋⽅发射出去)。
在闪烁体周围包以反射物质,使光⼦集中向光电倍增管⽅向射出去。
光电倍增管是⼀个电真空器件,由光阴极、若⼲个打拿极和阳极组成;通过⾼压电源和分压电阻使阳极、各打拿极和阴极间建⽴从⾼到低的电位分布。
当闪烁光⼦⼊射到光阴极上,由于光电效应就会产⽣光电⼦,这些光电⼦受极间电场加速和聚焦,在各级打拿极上发⽣倍增(⼀个光电⼦最终可产⽣104~109个电⼦),最后被阳级收集。
⼤量电⼦会在阳极负载上建⽴起电信号,通常为电流脉冲或电压脉冲,然后通过起阻抗匹配作⽤的射极跟随器,由电缆将信号传输到电⼦学仪器中去。
实⽤时常将闪烁体、光电倍增管、分压器及射极跟随器都安装在⼀个暗盒中,统称探头;探头中有时在光电倍增管周围包以起磁屏蔽作⽤的坡莫合⾦(如本实验装置),以减弱环境中磁场的影响;电⼦仪器的组成单元则根据闪烁探测器的⽤途⽽异,常⽤的有⾼、低压电源,线性放⼤器,单道或多道脉冲分析器等。
实验1 γ射线能谱的测量实验报告

γ射线能谱的测量光信息081 邵顺富 08620122摘要:本实验要求大家了解NaI(TI)闪烁探测器的结构,并对其工作原理有一定的认识。
γ射线射入闪烁体,通过光电效应、康普顿效应和电子对产生这三种效应,产生次级电子,再由这些次级电子去激发闪烁体发光。
所发之光被光电倍增管接收,经光电转换及电子倍增过程,最后从光电倍增管的阳极输出电脉冲。
分析、记录这些脉冲就能测定射线的强度和能量,从而得到γ射线的能谱。
关键词:闪烁探测器γ射线能谱引言:γ射线是原子核从激发态跃迁到较低能态时发射的波长很短的电磁辐射。
其能量由原子核跃迁前后的能级差来表示:γ射线与物质发生相互作用则产生次级电子或能量较低的射线,将γ射线的次级电子按不同能量分别进行强度测量,从而得到γ辐射强度按能量的分布,即为“γ能谱”。
本实验采用NaI(TI)单晶闪烁谱仪测量“γ能谱”。
研究γ射线的能谱对于放射性核素的应用和研究原子核的能级结构有很重要的意义。
闪烁探测器在科学技术的许多部门有着十分重要的应用,它的主要优点是:既能探测各种类型的带电粒子,又能探测中性粒子,既能对辐射强度进行测量,又能对辐射的能量进行分析,而且探测效率高(比G-M计数器高几十倍),分辨时间短(约10 秒)。
通过本实验,你将学习掌握一种测量射线能量的方法:用NaI(Tl)闪烁探测器测量γ能谱。
正文实验背景γ辐射是处于激发态原子核损失能量的最显著方式。
光子(γ射线)会与下列带电体发生相互作用:1)被束缚在原子中的电子;2)自由电子(单个电子);3)库仑场(核或电子的);4)核子(单个核子或整个核)。
这些类型的相互作用可以导致下列三种效应中的一种:1)光子的完全吸收;2)弹性散射;3)非弹性散射。
因此从理论上讲,γ射线可能的吸收和散射有12种过程,但在从约10KeV到约10MeV范围内,大部分相互作用产生下列过程中的一种:光电效应、康普顿效应、电子对。
实验目的1.了解闪烁探测器的结构、原理;2.掌握Nal(T1)单晶γ闪烁谱仪的几个性能指标和测试方法;3.了解和电子学仪器的数据采集、记录方法和数据处理原理;实验内容1.学会NaI(Tl)单晶γ闪烁谱仪整套装置的操作、调整和使用,调试一台谱仪至正常工作状态。
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γ射线能谱的测量
【摘要】某些物质的原子核能够发生衰变,放出我们肉眼看不见也感觉不到的射线,γ射线产生的原因正是由于原子核的能级跃迁。
我们通过测量γ射线的能量分布,可确定原子核激发态的能级,这对于放射性分析,同位素应用及鉴定核素等都有重要意义。
因此本实验通过使用γ闪烁谱仪测定不同的放射源的γ射线能谱。
同时学习和掌握γ射线与物质相互作用的特性,并且测定窄束γ射线在不同物质中的吸收系数μ。
【关键词】γ射线能谱γ闪烁谱仪
【引言】从1896年的法国科学家贝可勒尔发现放射性现象开始,经过居里夫人等一系列科学家对一些新放射性元素的发现及其性质进行研究的杰出工作后,人类便进入了对原子核能研究、利用的时代。
而原子核衰变能放出α、β、γ三种射线,这些射线可以通过仪器精确测量。
本次实验主要研究γ射线,通过对γ射线谱的研究可了解核的能级结构。
γ射线有很强的穿透力,工业中可用来探伤或流水线的自动控制。
人体受到γ射线照射时,γ射线可以进入到人体的内部,并与体内细胞发生电离作用,电离产生的离子能侵蚀复杂的有机分子,如蛋白质、核酸和酶,它们都是构成活细胞组织的主要成份,一旦它们遭到破坏,就会导致人体内的正常化学过程受到干扰,严重的可以使细胞死亡。
因此本次实验研究了不同材料对于γ射线的吸收情况这是非常具有实际意义的,比如在居民区制造防空洞的时候可以使用一定厚度的抗辐射材料确保安全,而且在核电站、军事防护地以及放射源存放处等地方我们都有必要使用防辐射材料。
γ射线与物质的相互作用主要是光电效应、康普顿散射和正、负电子对产生这三种过程,如下图所示。
本实验主要研究的是窄束γ射线在物质中的吸收规律。
所谓窄束γ射线是指不包括散射成份的射线束,仅由未经相互作用或称为未经碰撞的光子所组成。
窄束γ射线再穿过物质时,由于上述三种效应,其强度就会减弱,这种现象称为γ射线的吸收。
γ射线强度随物质厚度的衰减服从指数规律。
本次实验仪器如下:
NaI 闪烁谱仪,γ射线源
137
Cs 和60Co ,高压电源放大器,Pb,Al 吸收片各四片,计算机
NaI(TI)闪烁探测器的结构如下图所示。
整个谱仪由探头(包括闪烁体,光电倍增管,射极跟随器),高压电源,线性放大器,多道脉冲幅度分析器等组成。
开启实验仪器工作时射线通过闪烁体,闪烁体的发光强度与射线在闪烁体内损失的能量成正比,即入射线的能量越大,在闪烁体内损失能量越多,闪烁体的发光强度也越大。
当射线(如γ、β)进入闪烁体时,在某一地点产生次级电子,它使闪烁体分子电离和激发,退激时发出大量光子(一般光谱范围从可见光到紫外光,并且光子向四面八方发射出去)。
在闪烁体周围包以反射物质,使光子集中向光电倍增管方向射出去,当闪烁光子入射到光阴极上,就会产生光电子,这些光电子受极间电场加速和聚集,在各级打拿极上发生倍增(一个光电子最终可产生104~109个电子),最后被阳级收集。
大量电子会在阳极负载上建立起电信号,通常为电流脉冲或电压脉冲,然后通过起阻抗匹配作用的射极跟随器,由电缆将信号传输到电子学仪器中去。
在相同的实验条件下,某一时刻的计数率N 总与该时刻的γ射线强度I 成正比,又对(3—2)式取对数得:
0ln ln N R N m
+-
=ρμ (3—3)
由此可见,如果将吸收曲线在半对数坐标纸上作图,将得出一条直线,如右图所示。
/m m r 可以从这条直线的斜率求出,即
121
2ln ln R R N N m --=-
ρμ (3—4)
物质对γ射线的吸收能力也经常用半吸收厚度表示。
所谓半吸收厚度就是使入射的γ射线强度减弱到一半时的吸收物质的厚度,记作:
μμ
693
.02
ln 2
1=
=
d (3—5)
实验内容:
1、连接好实验仪器线路,经教师检查同意后接通电源。
2、开机预热后,选择合适的工作电压使探头的分辨率和线性都较好。
3、把放射源137Cs 或60Co 放在探测器前,调节高压和放大倍数,使显示器上出现的137Cs 能谱的最大脉冲幅度尽量大而又不超过多道脉分析器的分析范围。
4、分别测137Cs 或60Co 的全能谱并分析谱形。
5、利用多道数据处理软件对所测得的谱形进行数据处理,分别进行光滑化、寻峰、半宽度记录、峰面积计算、能量刻度、感兴趣区处理等工作并求出各光电峰的能量分辨率。
6、测量γ射线在一组吸收片中的吸收曲线,并用最小二乘原理拟合求线性吸收系数。
实验结果及数据分析:
实验1 不同的位置中137Cs 全能峰的测量: 参数设定:
预置时间:300秒;高压电压:664V ;放大系数:0.3; 全谱道数:512;扩展谱道数:128;道数:160
实验2 不同的位置中60Co 全能峰的测量: 参数设定:
预置时间:500秒;高压电压:667V ;放大系数:0.3; 全谱道数:512;扩展谱道数:128;道数:160道
接来下是测定吸收系数的实验,本次测定使用的都是用137Cs 作为放射源。
根据公式(3—4):
121
2ln ln R R N N m --=-
ρμ 本次实验我们通过电脑的软件系统同时取得了总计数率N 、净面积S 等数据,由于软件对于
最终的总计数率没有保存,手动计数的精确度不够高,因此我们使用净面积S 获得更高的精确度。
此时3—4式修改为
21
21ln ln m A A R R m
r --
=-
上式中A 就代表净面积,因此上页(3—4)式代表的图纵坐标改为A 即可。
实验3 Al 对γ射线的吸收系数的测定: 1、 A l 对γ射线的吸收系数的测定:
铝密度:2.70 g/cm 3
;预置时间:300秒;高压电压:664V ; 放大系数:0.3;全谱道数:512;扩展谱道数:128;道数:160道
上表是我们实验测定的数据,通过软件我们做出了γ射线源强度与吸收体质量密度的关系曲线如上。
我们分别对数据两两求解μ的大小再去平均值。
这样5个数据可以划分成10组,一共能得到10个μ的值。
下面μ我们用下标的方法来表示各个组别的μ的值,比如μ01 就表示从没有铝片到增加了一片铝片之后这组的μ的值。
可以求得平均值是μAl=0.1882 cm-1
实验4 Pb对γ射线的吸收系数的测定:
铅密度:11.34 g/cm3;预置时间:300秒;高压电压:664V;
放大系数:0.3;全谱道数:512;扩展谱道数:128;道数:160道
从而得到了γ射线源强度与Pb吸收体质量密度的关系曲线如下:
通过计算我们可以求出各个组别的μ的值:
平均值μPb=1.6951 cm-1
实验总结:
本次实验我们研究了γ射线的能谱,并且用137Cs 和 60Co 两种放射源测定了γ射线能谱同时找出了全能峰。
同时我们测得Al 对γ射线的吸收系数μAl =0.1882 cm -1
;Pb 对γ射线的吸收系数μ
Pb =1.6951 cm
-1
非常明显Pb 对γ射线的吸收能力更强,同时我们使用了4块铅板以及4块铝板测试了不同厚度情况下的吸收系数。
我发现对于同一个物质来说,随着板数量的增加(厚度)射线吸收更加完全。
因此核防护中我们可以用厚的铅板来实现防护的目的。
但是随着铅板数量的增加,越后面的铅板其吸收系数越小,这其实是由于射线穿透过程中强度不断的减弱而导致的。
我认为本次实验非常有使用价值,对于很多领域都能起到参考的作用。