NaI(Tl) 闪烁晶体γ能谱测量
NaI(Tl)闪烁晶体γ能谱测量
NaI(Tl) 闪烁晶体γ能谱测量实验人：吴家燕学号：15346036一、实验目的1、加深对γ射线和物质相互作用的理解；2、掌握NaI(Tl) γ谱仪的原理及使用方法；3、学会测量分析γ能谱；4、学会测定γ谱仪的能量分辨率、线性、探测效率曲线；5、测定未知放射源的能量和活度。
二、实验原理1、γ谱仪的组成NaI(Tl)闪烁谱仪由NaI(Tl)闪烁探头（包括闪烁体、光电倍增管、前置放大器）、高压电源以及谱仪放大器、多道分析器、计算机等设备组成。
图1 为NaI(Tl)闪烁谱仪装置的示意图。
2、射线与闪烁体的相互作用当γ射线入射至闪烁体时，发生三种基本相互作用过程：（1）光电效应；（2）康普顿散射；（3）电子对效应。
图2 为示波器上观察到的单能γ射线的脉冲波形，谱仪测得的能谱图。
图3 是137Cs、22Na 和60Co 放射源的γ能谱。
图中标出的谱峰称为全能峰。
在γ射线能区，光电效应主要发生在K 壳层。
在击出K 层电子的同时，外层电子填补K 层空穴而发射X 光子。
在闪烁体中，X 光子很快地再次光电吸收，将其能量转移给光电子。
上述两个过程是几乎同时产生的，因此它们相应的光输出必然是叠加在一起的，即由光电效应形成的脉冲幅度直接代表了γ射线的能量（而非减去该层电子结合能）。
3、137Cs 能谱分析4、闪烁谱仪的性能能量分辨率探测器输出脉冲幅度的形成过程中存在着统计涨落。
即使是确定能量的粒子的脉冲幅度，也仍具有一定的分布，其分布示意图如图4 所示。
通常把分布曲线极大值一半处的全宽度称半宽度即 FWHM，有时也用表示。
半宽度反映了谱仪对相邻脉冲幅度或能量的分辨本领。
因为有些涨落因素与能量有关，使用相对分辨本领即能量分辨率η更为确切。
一般谱仪在线性条件下工作，故η也等于脉冲幅度分辨率，即对于一台谱仪来说，近似地有对于单晶谱仪来说，能量分辨率是以137Cs 的0.662MeV 单能γ射线的光电峰为标准的，它的值一般在8-15%，最好可达6-7%。
Nal(Tl) γ闪烁谱仪及γ射线能谱的测量
近代物理实验报告学院数理与信息工程学院班级物理092姓名艾合买提江学号09180218时间 2011年9月26日Nal(Tl) γ闪烁谱仪及γ射线能谱的测量摘要：放射性物质含有许多不稳定的原子。
这些源自在核衰变时辐射出α，β，γ射线和中子流等，并且都具有一定的能量。
γ射线是原子核从激发态跃迁到较低能态或基态时所产生的一种辐射。
它是一种波长极短的电磁波，其辐射能量标示为Εr=Εi-Εf=hv,其中Εi和Εf分别为原子核所处的未态和初态的能量。
V是γ射线光子的频率。
本实验将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，即所谓能谱关键字：Υ射线能谱物质吸收系数μ光电效应康普顿效应电子对效应引言：原子核由高能级向低能级跃迁时会辐射射线，它是一种波长极短的电磁波，其能量由原子核跃迁前后的能级差来表示即：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，将射线的次级电子按不同能量分别进行强度测量，从而得到辐射强度按能量的分布，即为“能谱”。
测量能谱的装置称为“能谱仪”。
闪烁探测器是利用带电粒子或非带电粒子与某些物质的相互作用下转化成为带电粒子对物质原子的激发，从而会产生发光效应的特性来测量射线的仪器。
它的主要优点是即能测量各种类型的带电粒子，又能探测中性粒子；即能测量粒子强度，又能测量粒子能量；并且探测效率高。
γ射线，又称γ粒子流，是原子核能级跃迁蜕变时释放出的射线，是波长短于0.2埃的电磁波。
首先由法国科学家P.V.维拉德发现，是继α、β射线后发现的第三种原子核射线。
原子核衰变和核反应均可产生γ射线。
γ射线的波长比X射线要短，所以γ射线具有比X射线还要强的穿透能力。
当γ射线通过物质并与原子相互作用时会产生光电效应、康普顿效应和正负电子对三种效应。
原子核释放出的γ光子与核外电子相碰时，会把全部能量交给电子，使电子电离成为光电子，此即光电效应。
由于核外电子壳层出现空位，将产生内层电子的跃迁并发射X射线标识谱。
NaI(Tl)闪烁谱仪r能谱
NaI （Tl ）闪烁谱仪测量γ能谱实验目的1. 掌握NaI(Tl) γ闪烁谱仪的结构、原理和工作过程2. 掌握NaI(Tl)γ闪烁谱仪的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。
实验内容1. 学会NaI(Tl) 单晶γ闪烁谱仪装置的使用操作方法2. 掌握调整谱仪参数，选择最佳测量工作条件的方法3. 测量谱仪的能量分辨率、刻度能量线性。
4. 了解数据处理（包括对谱形进行光滑、寻峰，曲线拟合等）。
一．γ射线与物质的相互作用γ射线光子与物质原子相互作用的机制主要有以下三种方式，如图1所示。
图1 γ射线光子与物质原子相互作用（1）光电效应当能量为E γ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。
发射光电子的动能为i e B E E -=γB i 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。
这种X 射线在闪烁体内很容易再产生一次新的光电效应，将能量又转移给光电子，所以闪烁体得到的能量是两次光电效应产生的光电子能量之和。
值得注意的是，由于必须满足动量守恒定律，自由电子（非束缚电子）不能吸收光子能量而成为光电子。
光电效应的发生除入射光子和光电子之外，还需有一个第三者参加，这第三者就是发射光电子之后剩余下来的整个原子。
它带走一些反冲能量，但该能量十分小。
由于它的参加，动量和能量守恒才能满足。
而且，电子在原子中被束缚得越紧（即越靠近原子核的电子），越容易使原子核参加上述过程。
所以在K 壳层上发生光电效应的概率最大。
（2）康普顿效应γ光子与自由静止的电子发生碰撞，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。
反冲电子的动能为()θγγcos 1120-+=E c m E E e （式中20c m 为电子静止能量，约为0.5MeV ；角度θ是散射光子的散射角。
实验三用NaI(Tl)单晶γ闪烁谱仪辨识未知源
实验三用NaI（Tl）单晶γ闪烁谱仪辨识未知源实验三用NaI(Tl)单晶γ闪烁谱仪辨识未知源一. 实验目的1、了解闪烁谱仪的工作原理，学习调整闪烁谱仪的实验技术。
2、掌握测谱技术及分析简单γ能谱的方法。
3、掌握谱仪能量分辨率及能量线性的测量方法。
4、学习谱仪应用的实例——辨别未知源的方法。
二. 实验内容1、熟悉线性放大器与单道脉冲幅度分析器，以及计算机多道脉冲幅度分析器的使用，调整谱仪至正常工作状态。
137Cs的γ2、选择合适实验条件，用单道测量能谱，确定单道系统的能量分辨率。
60137Co源的全谱；刻度谱仪能量线性，、利用多道脉冲幅度分析器测量Cs源及3137Cs的γ能谱进行谱形分析并与理论比较。
确定能量分辨率、峰康比；对4、测量未知源的γ能谱，确定峰位的能量，进而辨别未知源。
比较NaI和BGO两种不同闪烁体的性能。
5、三. 实验原理1、NaI(T1)单晶γ谱仪简介NaI(T1)单晶闪烁谱仪由一块NaI(T1)闪烁体、光电倍增管、射极输出器和高压电源以及线性脉冲放大器、单道脉冲幅度分析器(或多道分析器)定标器等电子学设备组成，示意图见图3-1。
源光电多道脉冲烁体输出高压电源示波器图3-1 Nal(T1)闪烁谱仪装置示意图实验三用NaI（Tl）单晶γ闪烁谱仪辨识未知源γ射线入射闪烁体内，产生次级电子，使闪烁体内原子电离、激发后产生荧光。
这些光信号被传输到光电倍增管的光阴极，经光阴极的光电转换和倍增极的电子倍增作用而转换成电脉冲信号，它的幅度正比于该次级电子能量，再由所连接的电子学设备接受放大、分析和记录。
NaI(T1)单晶γ谱仪测量γ射线的过程由图3-2示说明。
射线和闪烁体交互作用至光电倍增管阳极形成电流脉冲的示意图图3-2 γ射线的探测效率高、分辨时间短、价格相对便宜。
可用来测γ这种谱仪对在核物理研究及核技术应用也可用来对辐射进行能量分析，量射线的通量密度，的各领域中广泛使用。
γ谱的谱形分析方法2、单能谱仪测得的是脉冲数按幅度的分布，即脉冲幅度谱，简称脉冲谱，一般提到射线强度按能γγ谱均系指此脉冲谱。
用闪烁晶体测量γ射线能谱
在科研、生产、医疗和环境保护各方面，用γ射线的能谱测量技术，可以分析活化以后的物质各种微量元素的含量。
测量γ射线的能谱最常用的仪器是闪烁谱仪，该谱仪在核物理、高能离子物理和空间辐射物理的控测中都占有重要地位。
实验原理
γ射线是原子核能级跃迁的辐射。
对γ射线的能谱测量能了解原子核的结构，获得原子核内部运动的信息。
闪烁谱仪的结构如下图所示
其工作过程是当γ射线射入探头内的NaI（Tl）闪烁晶体时在晶体内部产生电离，把能量交给次级电子，在闪烁体内引起的荧光，照射支光电倍增管的光阴是，打出光电子，再经光电倍增管次阴级多次倍增所被阳极收集，在光电倍增管阴极负载上输出电压脉冲，此脉冲幅度大小与被测的γ射线能量成正比。
脉冲信号通过放大器放大后进入多道分析器，从而获得γ射线的能谱。
铯137的γ射线能谱如下所示
E b为背散射峰，一般很小，E c为康普顿散射边界，E e为光电峰，又称全能峰，对于137Cs此能量为0.661Mev。
能量分辨率是γ能谱仪的重要参数。
其意义如下图
定义能量分辨率η为
△V为半高宽度，V为光电峰脉冲幅度。
思考题
用闪烁谱仪测量γ射线能谱时，要求在多道分析器的道址范围内能同时测量出137Cs和60Co光电峰，应如何选择合适的工作条件，在测量过程中该条件可否改变？
为满足光电峰处计数率相对误差小于2%的要求，怎样从实验中确定计数所用的时间？。
NaI(Tl)单晶γ闪烁能谱仪测γ能谱
中国石油大学近代物理实验实验报告成绩：班级：姓名：同组者：教师：实验9-1 用NaI（Tl）单晶γ闪烁能谱仪测γ能谱原子核的能级间的跃迁产生γ射线，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能谱最常用的仪器是闪烁γ能谱仪，在核物理、高能粒子物理和空间辐射物理的探测中应用非常广泛。
【实验目的】1、了解闪烁探测器的结构、工作原理。
2、掌握NaI（Tl）单晶γ闪烁能谱仪的几个性能指标和测试方法．3、观测及分析γ全能谱。
4、了解核电子学仪器的数据采集、记录方法和数据处理原理。
【实验原理】一、闪烁能谱仪测量γ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。
最常用的无机晶体是铊激活的碘化钠单晶闪烁体，常记为NaI（Tl），属离子型晶体。
纯粹的碘化钠晶体，其能带结构是在价带和导带之间有比较宽的禁带，如有带电粒子进人到闪烁体中，将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。
退激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它原子产生激发或电离，也就是光子可能被晶体吸收而不能被探测到，为此要在晶体中掺入少量的杂质原子（激活原子），如在碘化钠晶体中掺入铊原子，其关键作用是可以在低于导带和激带的禁带中形成一些杂质能级。
这些杂质原子会捕获一些自由电子或激子到达杂质能级上，然后以发光的形式退激到价带，这就形成了闪烁过程的发光，而这种光因能量小于禁带宽度而不再被晶体吸收，不再会产生激发或电离。
这说明只有加入少量激活杂质的晶体，才能成为实用的闪烁体。
NaI(Tl)闪烁谱仪系列实验
NaI（Tl）闪烁谱仪系列实验【引言】闪烁探测器是利用某些物质在射线作用下受激发光的特性来探测射线的仪器。
它主要优点是：既能探测各种带点粒子，又能探测中性粒子；既能测量粒子强度，又能测量粒子能量；且探测效率高，分辨时间短。
它在核物理研究和放射性同位素中得到广泛的应用。
本实验的目的是了解NaI(T) 闪烁谱仪的原理、特性与结构，掌握NaI(T) 闪烁谱仪的使用方法和γ射线能谱的刻度，学会NaI(T) 闪烁谱仪的应用。
【实验原理】1. γ射线与物质的相互作用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。
（１）光电效应。
入射γ粒子把能量全部转移给原子中的束缚电子，而把束缚电子打出来形成光电子。
由于束缚电子的电离能Ｅ1一般远小于入射γ射线能量Ｅγ，所以光电子的动能近似等于入射γ射线的能量Ｅ光电＝Ｅγ－Ｅ1≈Ｅγ（２）康普顿散射。
设入射γ光子能量为ｈ，散射光子能量为ｈ，则反冲康普顿电子的动能ＥeＥe＝ｈ－ｈ康普顿散射后散射光子能量与散射角θ的关系为，即为入射γ射线能量与电子静止质量所对应的能量之比。
由式（1.2-1），当θ＝０时ｈ＝ｈ，这时E e＝０，即不发生散射；当θ＝１８０°时，散射光子能量最小，它等于ｈ／（１＋２α），这时康普顿电子的能量最大为（1.2-2）所以康普顿电子能量在０至之间变化。
（３）正、负电子对产生。
当γ射线能量超过２ｍ0ｃ2（1.022ＭｅＶ）时，γ光子受原子核或电子的库仓场的作用可能转化成正、负电子对。
入射γ射线的能量越大，产生正、负电子对的几率也越大。
在物质中正电子的寿命是很短的，当它在物质中消耗尽自己的动能，便同物质原子中的轨道电子发生湮没反应而变成一对能量各为0.511ＭｅＶ的γ光子。
2. 闪烁谱仪结构与工作原理整个仪器由探头（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几部分组成。
射线通过闪烁体时，闪烁体的发光强度与射线在闪烁体内损失的能量成正比。
NaI(Tl)闪烁谱仪及伽马能谱测量
注意事项
• NaI（Tl）探测器要轻拿轻放，切忌磕碰。仪器
开机后，必须预热30分钟左右。
• 当工作指示灯为红色时，勿关闭仪器。光电倍增 管加高压、降高压都要慢，高压不得超过650 V。 • 在测绘能量刻度曲线中，为了减小计数统计涨落 对测量的影响，应保证计数足够多（>1000）。
• 实验室禁止吃东西，实验后要洗手。
核物理实验 NaI(Tl)闪烁谱仪及g能谱测量
物理科学与技术学院 核工程与技术系
NaI(Tl)闪烁谱仪及g能谱测量
实验目的
1、了解闪烁探测器的结构、工作原理。 2、熟悉γ射线与物质相互作用的三种效应（光电效应、康 普顿效应和电子对效应）。 3、掌握闪烁谱仪的几个性能指标和测试方法，观测、分
析γ全能谱。
NaI(Tl)闪烁谱仪及伽马能谱测量
三、137Cs的γ射线的能谱
图2
137Cs的γ射线的能谱
137Cs半衰期30.17年。95%通过贝塔衰变为137m1Ba(半衰期153秒、光子能量
是662 keV)，5%直接衰变为稳定的137Ba 。 环境中存在着微量的137Cs，它们 几乎都是在1940年代至1960年代的核试爆及某些核事故中释放出来的。历史上 曾造成137Cs释放进入环境中的著名案例包括如切尔诺贝利核事故等。2011年3 月11日，日本的福岛第一核电站事故事件发生时，也曾发现它的存在。
实验仪器
γ放射源60Co和137Cs；NaI（Tl）单晶γ闪烁谱仪；计 算机等。
X
.
实验原理
一、γ 射线与物质的作用
康普顿效应
Eg '
Eg Eg 1 1 cos 2 m0 c
Ee
Eg m0c 2 1 Eg 1 cos
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NaI(Tl) 闪烁晶体γ能谱测量实验人：吴家燕学号：15346036一、实验目的1、加深对γ射线和物质相互作用的理解；2、掌握NaI(Tl) γ谱仪的原理及使用方法；3、学会测量分析γ能谱；4、学会测定γ谱仪的能量分辨率、线性、探测效率曲线；5、测定未知放射源的能量和活度。
二、实验原理1、γ谱仪的组成NaI(Tl)闪烁谱仪由NaI(Tl)闪烁探头（包括闪烁体、光电倍增管、前置放大器）、高压电源以及谱仪放大器、多道分析器、计算机等设备组成。
图1 为NaI(Tl)闪烁谱仪装置的示意图。
2、射线与闪烁体的相互作用当γ射线入射至闪烁体时，发生三种基本相互作用过程：（1）光电效应；（2）康普顿散射；（3）电子对效应。
图2 为示波器上观察到的单能γ射线的脉冲波形，谱仪测得的能谱图。
图3 是137Cs、22Na 和60Co 放射源的γ能谱。
图中标出的谱峰称为全能峰。
在γ射线能区，光电效应主要发生在K 壳层。
在击出K 层电子的同时，外层电子填补K 层空穴而发射X 光子。
在闪烁体中，X 光子很快地再次光电吸收，将其能量转移给光电子。
上述两个过程是几乎同时产生的，因此它们相应的光输出必然是叠加在一起的，即由光电效应形成的脉冲幅度直接代表了γ射线的能量（而非减去该层电子结合能）。
3、137Cs 能谱分析4、闪烁谱仪的性能能量分辨率探测器输出脉冲幅度的形成过程中存在着统计涨落。
即使是确定能量的粒子的脉冲幅度，也仍具有一定的分布，其分布示意图如图4 所示。
通常把分布曲线极大值一半处的全宽度称半宽度即 FWHM，有时也用表示。
半宽度反映了谱仪对相邻脉冲幅度或能量的分辨本领。
因为有些涨落因素与能量有关，使用相对分辨本领即能量分辨率η更为确切。
一般谱仪在线性条件下工作，故η也等于脉冲幅度分辨率，即对于一台谱仪来说，近似地有对于单晶谱仪来说，能量分辨率是以137Cs 的0.662MeV 单能γ射线的光电峰为标准的，它的值一般在8-15%，最好可达6-7%。
能量线性刻度曲线为检查谱仪的能量线性情况，必须利用一组已知能量的γ放射源，测出它们的γ射线在谱中相应的全能峰位置（或道址），然后，作出γ能量对脉冲幅度（或道址）的能量刻度曲线。
这个线性关系可用线性方程表示，即式中x p 为峰位，即道址；E0 为截距，即零道对应的能量；G 为斜率，即每道对应的能量间隔，又称增益。
实验中用的γ核素能量列于表2 中。
典型的能量刻度曲线如图5 所示。
效率刻度曲线探测效率的定义如下：T 为测量时间；A 为放射源活度；b 表示能量为E 的射线的产额（也称为分支比）；S(E)表示能量为E 的射线所对应的全能峰面积（如图6 ）。
通过对多种已知活度的γ源进行测量，可以计算出γ谱仪在不同能量处的效率，从而拟合得到探测效率随能量的变化规律。
三、实验仪器1、NaI（Tl）闪烁探头2、高压电源3、多道脉冲幅度分析器4、计算机5、示波器6、放射源5 个，铅砖若干。
四、实验步骤第一次实验：预习，掌握并熟悉NaI(Tl) γ谱仪，确定谱仪的工作参数。
1、检查线路确认无误后开低压电源，预热几分钟。
熟悉多道脉冲幅度分析器数据采集软件的使用；2、用示波器观察测量闪烁体探头输出信号。
把放射源放在托盘上，将探头和放射源用铅砖屏蔽。
加高压，用脉冲示波器观察探头工作状态。
调节高压如能观察到右图所示的波形，则表明探头已工作，该波形幅度最大的部分有一明亮光带，这是由光电效应引起的，而幅度较小的不断变化的弥漫区域由康普顿电子形成的。
高压调节合适亮带窄而亮，且亮带与弥漫区之间明显可见一较暗带域出现。
3、选择高压、放大倍数、测量道数等参数；a) 把放射源放在托盘上。
调节改变高压（350－700V），保持其它条件不变，观察能谱曲线的变化，并记录数据；b) 调节改变放大倍数，保持其它条件不变，观察能谱曲线的变化，并记录数据；c) 调节改变测量道数（256、512、1024、2048、4096），保持其它条件不变，观察能谱曲线的变化，并记录数据；d) 把放射源60Co 放在托盘上，调节参数，使两个全能峰均能清楚看见，并使能谱的能量范围约在0－1.5MeV。
e) 把放射源137Cs 放在托盘上，测量其能谱，解释能谱曲线形状，进一步理解γ射线和物质相互作用过程。
第二次实验：能量刻度、活度测量及未知源的确定，分析处理实验数据。
4、开机后预热20 分钟，固定NaI(Tl)闪烁探头位置，注意更换放射源时也要保持放射源与探头的相对位置不变；5、测量能谱数据：a) 确定实验条件。
把放射源60Co 放在托盘上，调节参数，测量道数设置为1024，使两个全能峰均能清楚看见，并使整个能谱的能量范围约为0－1.5MeV。
b) 测量本底、60Co、137Cs、133Ba、22Na 未知放射源分别放入时的能谱；6、数据分析：a) 将每次测量完成后的文件保存为文本文件，实验报告中数据、作图时应注明文件名；b) 查阅已知源的衰变纲图，根据测量的能谱曲线确定各峰对应的射线能量；c) 分析各峰的峰参数，得出γ谱仪的能量分辨率，作出能量刻度曲线，分析其线性；d) 计算出当前已知源的活度，结合衰变纲图数据，从而得到探测效率曲线；e) 根据能量刻度曲线，计算未知放射源的射线能量，判断放射源的种类；f) 根据探测效率曲线，计算未知放射源的活度。
g) 分析测量结果并进行总结。
已知放射源活度表（测试时间为1991 年7 月1 日）五．实验数据与分析1.选择高压、放大倍数、测量道数等参数a)把放射源放在托盘上。
调节改变高压（350－700V），保持测量道数1024道和放大倍数5.00倍不变图1.能谱曲线随电压的变化结论：由图1可以看出，随着电压的升高，全能峰右移，道址增大，即峰位E变大，输出脉冲幅度增加。
全能峰变宽，且其高度降低。
b)调节改变放大倍数，保持测量道数1024道和高压500V不变结论：由图2可以看出，随着电压的升高，全能峰右移，道址增大，即峰位E 变大，输出脉冲幅度增加。
全能峰变宽，且其高度降低。
c)调节改变测量道数（256、512、1024、2048、4096），保持放大倍数5倍和高压500V不变结论：由图3可以看出，随着测量道数的升高，全能峰右移，道址增大，即峰位E变大，输出脉冲幅度增加。
全能峰变宽，且其高度降低。
d)把放射源60Co 放在托盘上，调节参数为测量道数4096道,放大倍数5倍和高压。
60分析：我们测得的60Co的能谱曲线的两个全能峰都能清楚看见，查阅Co60的衰变纲图可知两个全能峰的能量分别是1.17MeV和1.33MeV，其中1.33MeV的全能峰对应道数2273,由计算1.33MeV/2273*4096=2.39MeV,超过了1.5Mev，将会影响后续实验。
e) 把放射源137Cs 放在托盘上，测量其能谱，解释能谱曲线形状，进一步理解γ射线和物质相互作用过程。
137的能谱曲线图5.Cs分析：如图5所示，137Cs的能谱曲线是三个峰和一个平台的连续分部。
参考137Cs的放射源衰变纲图，峰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而产生的，它直接反映了γ射线的能量；平台B是康普顿效应的贡献，它的特征是散射光子逃逸出晶体后留下的一个连续的电子谱。
峰C是反散射峰，当γ射线射向闪烁体时，总有一部分γ射线没有被吸收而逃逸出，当它与闪烁体周围的物质发生康普顿散射时，反散射光子可能进入闪烁体发生光电效应，其脉冲就产生反散射峰。
2、测量能谱数据并分析：a) 测量本底能谱图6.本底的能谱曲线结论：由上图可知，本底也会产生计数，即本底能谱曲线对各放射源的能谱曲线有一定的影响，所以在分析各放射源的能谱曲线时扣除本底的影响，否则会引起较大的误差。
b）扣除本底影响后，可得Co22的能谱曲线如下列图所示。
60、Cs133、Na137、Ba查阅已知源的衰变纲图，根据测量的能谱曲线确定各峰对应的射线能量。
图7 60的能谱曲线图8.137Cs的能谱曲线图9.133Ba的能谱曲线图10.22Na的能谱曲线C）分析各峰的峰参数，得出得出γ谱仪的能量分辨率，做出能量刻度曲线，分析其线性。
1)由图7-图10可得各放射源峰道址和对应射线能量如表1所示；表1 放射源峰道址和对应射线能量的关系由表1可用origin 拟合的E —N 曲线图如图11所示0.51.01.5E /M e vchannel图11.各已知放射源全能峰点能量与道址线性拟合图根据拟合结果，E=0.0011N+0.0073，能量线性刻度曲线，线性拟合度r=0.99996，线性度非常接近1，说明这组数据较为合理。
2) 计算γ谱仪的能量分辨率因为标准放射源Cs 137的全能峰最为明显和典型，所以选用其γ射线的能量分辨率来检验与比较γ谱仪的能量分辨率。
如下图所示：图12.137Cs 的能谱曲线图由图12可知，全能峰对应的道址为N=580，半峰高处对应的道址为N1=553和N2=603。
因此Cs 137的全能峰的半宽度为∆N =N1−N2=50道由图11和所得的E —N 拟合方程E=0.0011N+0.0073可知，能量E 与道址数N 成线性关系，所以能量分辨率η可写为：NNVVEE∆=∆=∆=η所以Cs 137的能量分辨率为：ηCs =ΔNN =50580×100%=8.62% 误差分析：137Cs 最佳的能量分辨率为7.8%，我们所测得的实验结果为8.62%，相差较大，由此可知实验所用的闪烁谱仪能量分辨率不是很好，谱仪对相邻脉冲幅度或能量的分辨本领不很理想。
这也有可能是由实验误差造成的，比如实验条件还不是没有调成最佳的，读数的误差等。
同理可求出测量其他放射源时的谱仪分辨率如表2.表2.测量不同放射源在不同的全能峰时的谱仪分辨率由上表可知：闪烁谱仪分辨率在测量测量不同放射源在不同的全能峰时是不同的。
当全能峰的峰位较大时，谱仪的分辨率较好。
3）计算当前已知源的活度表放射性元素按照以下的规律进行衰变： t e N N λ-=0 其中0N 表示初始的未发生衰变的原子数目，N 表示当前剩余的未衰变原子数目，λ是一个衰变常数，对于不同的元素，相应的λ也是不同的。
定义2/0N N =时所经历的时间为τ，称为半衰期，可得出其衰变常数λ，τλ/2ln =放射源活度A 表示单位时间内放射源发生的衰变次数，对于一定量的放射源而言，其总体的活度与其包含的放射性粒子数目是成正比的，即：t e A A λ-=0本次的实验时间为2017年9月28日，表3中的放射源活度测试时间距离实验时的时间间隔为t=26年。
可得出当前各已知放射源的活度如表4所示：表4 已知放射源实验时活度（2017年9月28日）4）得到探测效率曲线；以Cs 137的全能峰为例，计算其探测效率。