γ射线能谱的测量
三级大物实验报告-用闪烁谱仪测γ射线能谱
E cot 1 m c2 0
tan 2
（3）
由式（2）给出，当 180 时，反冲电子的动能 Ee 有最大值，此时
E max E m0 c 2 1 2 E
（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 EC。 3．电子对效应： 当 γ 光子能量大于 2m0 c 2 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
（3） .实验仪器中测量时间的长短和放射源离接收器的位置的小偏差都会对实验 数据产生影响，由于射线的产生和传播都是随机的，这造成了很多的不确定性， 通过重复一段等长时间的测量取其平均能够减小由此带来的误差。
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
137
Cs 和 60 Co 的光电峰，应如何选择合适的工作条件？在测量过程中该工作条件
60
Co
能量 0.661MeV 的光电峰在 464 道，能量为 1.17MeV 的光电峰在 826 道 能量刻度为 e== 826.2−464 =0.001405MeV
60 得 Co 右侧光电峰能量为：
1.17 −0.661
e×946.4=0.001405MeV× 946.4=1.329977MeV≈1.330MeV
E 2 (1 cos ) Ee m0 c 2 E (1 cos )
E m0 c 2 1 E (1 cos )
（2）
式中 m0 c 2 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：
γ射线的能谱测量和吸收测定_实验报告
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137Cs 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。
γ射线能谱测量
γ射线能谱测量——物理0805 乔英杰u200810200王振宇u200810256实验背景：19世纪下半叶，物理学家对X射线和阴极射线进行了大量的研究，导致了放射性、电子以及α、β、γ射线的发现，这些射线的发现同时也为原子科学的发展奠定了基础。
自20世纪进入原子能时代，科学家对射线进行了更进一步的研究，射线在科学技术中开始渗透，根据γ射线具有波长短、能量高、穿透能力强和对细胞有很强的杀伤力的特性，γ射线的应用也成了一门新兴产业，现在它已经应用到了国民经济和社会生活的各个领域，特别是在工农业、医疗卫生和生物学方面取得了巨大的成果和效益，为科学技术和人类历史的进程起了巨大而深刻的影响。
目前γ射线的应用正在蓬勃快速的发展，应用领域仍在不断拓宽，它以低能耗、无污染、无残留、安全卫生等优点，深受众多行业的青睐，可是，其危害性也不容忽视。
我们需要对γ射线深入了解，才能在降低其危害性的同时让其更好的为我们服务。
本实验采用闪烁探测器和多道脉冲幅度分析器对γ射线的能量分布谱进行测量，以便我们了解用闪烁探测器测量γ射线的方法，学会分析能谱的特征及其影响因素。
实验原理：1、闪烁探测器工作原理：闪烁探测器探测γ射线时，γ光子与物质作用不直接产生电离，而是发生光电效应、康普顿效应、电子对效应，闪烁体的原子、分子、电离或激发的作用来自三种效应所产生的次级电子。
这样，我们就得到了对应于γ射线能量强度的电信号。
之后，光电倍增管将所得电信号放大（倍增管阴极与阳极之间有十余个打那级，每个打那级均发生电子的倍增现象），其阳极最后收集电子的电极，与射级跟随器电路相连，使收集到的电子流以电压脉冲的方式输出。
2、γ闪烁能谱仪的工作原理：如下图（1）所示，整个仪器的信号传递大致是：由γ射线放射源放出的γ射线被闪烁探测器接受并转换为电压脉冲，前置放大器和脉冲放大器对探测器输出的电压脉冲进行放大，最后这些脉冲被多道分析器采集、处理。
多道分析器的到是指在分析器中存在的记录不同高度脉冲的位置。
闪烁谱仪测量γ射线能谱
实验名称：闪烁谱仪测γ射线能谱实验目的：1. 把握闪烁频谱仪的工作原理和利用方式；2. 学会谱仪的能量标定方式；3. 测量137Cs 和60Co 的γ射线能谱。
实验原理：（以下原理部份摘自教学资源实验讲义，详见手写预习报告）依照原子核结构理论，原子核的能量状态是不持续的，存在着分立能级。
处在能量较高的激发态能级2E 上的核，当它跃迁到低能级1E 上时，就发射γ射线（即波长约在1nm ~ 间的电磁波）。
放出的γ射线的光量子能量12E E hv -=，此处h 为普朗克常数，ν为γ光子的频率。
由此看出原子核放出的γ射线的能量反映了核激发态间的能级差。
因此测量γ射线的能量就能够够了解原子核的能级结构。
测量γ射线能谱确实是测量核素发射的γ射线强度按能量的散布。
1． 闪烁谱仪测量γ射线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。
i. 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晶体闪烁体。
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。
此处仅对经常使用的无机晶体闪烁体的发光机制作简单介绍。
最经常使用的无机晶体是铊激活的碘化钠单晶闪烁体，常写为NaI (T1)，属离子型晶体，是绝缘体，按固体物理的概念，其能带结构是在价带和导带之间有比较宽的禁带。
如有带电粒子进入到闪烁体中，引发后者产生电离或激发进程，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的可能进程之一是发射光子。
这种光子的能量还会使晶体中其他原子产生激发或电离进程，也确实是光子可能被晶体吸收而不能被探测到。
为此在晶体中掺入少量的杂质原子称为激活原子，如在碘化钠晶体中掺入铊原子，其关键作用是能够在低于导带和激带的禁带中形成一些杂质能级，见图-1示用意。
这些杂质原子会捕捉一些自由电子或激子抵达杂质能级上，然后以发光的形式退激发到价带，这就形成了闪烁进程的发光，而这种光因能量小于禁带宽度而再也不被晶体吸收，再也可不能产生激发或电离。
γ射线能谱测量
感想体会： 1. 通过本实验,我们了解了γ射线能谱图的特点,学习了γ射线闪烁探测器的 使用. 2.特别感谢唐老师对我们的指导.
长. <2>.放大器电压对放大器的影响是非线性的,但接近于线性.放大器电压
越大,能谱图越长. 故该放大器可以看作线性放大器.
结果讨论： 从原子核中发射出来的γ射线本身就是有不同的能量的，当我们用探测器去
测量时，因为有上述三种的效应存在，特别是康普顿效应的发射电子能量是连续 的，所以即使是单能的γ射线，我们从探测器中得到的信号也是连续的，应此γ 射线能谱有三个峰和一个平台，最右边的峰为全能峰，是由于光电效应贡献的， 平台是康普顿效应贡献的，1 号峰为反散射峰，是γ射线发生康普顿散射产生的， 为 X 射线峰。
下面我们利用上面的原理简单的来讨论一下γ射线能谱的特点，因为从原子 核中发射出来的γ射线本身就是有不同的能量的，当我们用探测器去测量时，因 为有上述三种的效应存在，特别是康普顿效应的发射电子能量是连续的，所以即 使是单能的γ射线，我们从探测器中得到的信号也是连续的，就如上图所示，γ 射线能谱有三个峰和一个平台，最右边的１号峰为全能峰，是由于光电效应贡献 的，２号平台区域是康普顿效应贡献的，３号峰为反散射峰，是γ射线发生康普 顿散射产生的，４号峰为为 X 射线峰。
γ射线能谱测量
0802 班，程道辉，U200710222 0802 班，安志强，U200710210
前言： γ射线首先由法国科学家P.V.维拉德发现的，γ射线是光子，是由原子核
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。
γ射线能谱测量
γ射线能谱测量γ 射线能谱测量中的物质变化过程是：γ 射线（光子）→ 次级电子（三种相互作用）→ 荧光（光子，探头的闪烁体发出）→ 光电子（在打拿极上产生并倍增）→ 光电流打拿极上光电子激发更多次级电子，打拿极上所加电压对电子加速，使形成更多的电子，从而形成足够大的较稳定的可以被探测到的光电流。
电流与极间电压应该成正比关系，计数不能反映初始的电子产生数目，但能反映其统计规律，计数应该是由光电流的大小与单个电子的电量的比值所得到的。
示波器的幅度可以反映射线粒子的能量大小。
数据处理与结果○1 0(6.98，127.6) B (7.67，127.5) C (7.42，255.21)7.42 V U 0.69 V 0.69 W=100%8.97%7.67O A U U U =∆=∆⨯== ○20截距=-0.04473 G=斜率=0.1962线性方程 E(x )0.19620.04473p O p p E E Gx x ==+=- 实验分析○1 示波器上的波形有一波幅最大的曲线，下面的弥漫区域还有小的波形。
这是因为在闪烁体中发生了光电效应，康普顿效应，电子对效应，这三种效应中，光电效应最强，产生的次级电子最多，对应着波幅最大的波形，下面的小波形则是由康普顿效应造成的，其强度要弱于光电效应。
○2 γ射线是单能射线，其对应的能谱应该是单一的分立的，但是我们测得的能谱却是连续的。
这是因为三种效应激发出的电子的能量是不一样的，加上闪烁体分辨能力低,还有其它电子学的干扰存在，因此闪烁体谱仪测量单能射线不可能就一单能峰值。
○3实验中用示波器观察波形的时候，为什么要将光电峰置于8伏左右？我猜想是：示波器的波幅实际上是反应的电流的强弱，光电峰的强度应该是在8伏左右；电子在经过单道分析器的时候，是需经过选择的，只有能量介于某一道宽内的时候才能通过，在设置好道宽后，通过调节阈值就可以测得不同能量的电子了，表现出不同的光电流强度和计数率的变化，也可以解释为什么我们测得的是一条连续的曲线了。
γ能谱法 标准
γ能谱法标准γ能谱法是一种通过测量γ射线的能量分布来分析物质成分和结构的方法。
它具有高灵敏度、高分辨率和高准确性的特点，被广泛应用于环境监测、材料科学、核物理等领域。
为了确保γ能谱法测量的准确性和可靠性，需要制定相应的标准来规范实验操作和数据处理。
一、实验设备标准探测器：选择具有高探测效率、低本底噪声和稳定性能的探测器，如高纯锗探测器、闪烁计数器等。
屏蔽材料：采用适当的屏蔽材料，如铅、铜等，以减少外部γ射线和宇宙射线的干扰。
校准源：使用已知活度和能量的校准源，对探测器进行能量和效率校准，确保测量结果的准确性。
二、实验操作标准样品制备：根据实验需求，选择合适的样品制备方法，如研磨、压片等，以获得均匀的样品。
测量时间：根据样品的活度和探测器的性能，确定合适的测量时间，以确保足够的计数统计量。
背景测量：在没有样品的情况下进行背景测量，以扣除探测器本底和环境干扰对测量结果的影响。
数据记录：详细记录实验过程中的各种参数，如测量时间、源到探测器的距离、探测器的温度和电压等，以便后续的数据处理和分析。
三、数据处理标准能谱分析：利用专业的能谱分析软件，对测量得到的γ能谱进行平滑、去噪和寻峰处理，以获得准确的峰位和峰面积信息。
效率校正：根据探测器的能量响应和效率曲线，对测量结果进行效率校正，以消除探测器对不同能量γ射线的探测效率差异。
放射性核素识别：通过比对已知核素的γ射线能量和强度信息，识别样品中的放射性核素种类。
活度计算：根据识别出的核素种类和其对应的γ射线强度，结合相应的半衰期信息，计算样品中各核素的活度。
四、质量控制标准定期校准：定期对探测器和能谱分析系统进行校准，以确保其性能和测量结果的稳定性。
重复测量：对同一样品进行多次重复测量，以评估测量结果的稳定性和可靠性。
结果比对：将不同实验室或不同方法获得的测量结果进行比较和分析，以验证γ能谱法的准确性和适用性。
通过以上标准的制定和执行，可以确保γ能谱法测量的准确性和可靠性，为相关领域的研究和应用提供有力的技术支持。
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正文：
一、实验目的 1、 了解闪烁探测器的结构、原理。 2、 掌握 Nal（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、实验原理 Υ 射线能谱的测量
1、NaI(Tl)单晶Υ 闪烁探测器介绍：
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
4 9
100 %
（1）
由于脉冲幅度与能量有线性关系,并且脉冲幅度与多道道数成正比，故又可以写为 △CH η = CH ×100% （2） Δ CH 为记数率极大值一半处的宽度 （或称半宽度） ， 记作 FWHM （Full Width at half maximum） 。 CH 为记数率极大处的脉冲幅度。 显然谱仪能量分辨率的数值越小， 仪器分辨不同的能量的本领就越高。 而且可以证明能 量分辨率和入射粒子能量有关。 η = 1 ×100% E （3） 通常 NaI(Tl)单晶γ 闪烁谱仪的能量分辨率以 137CS 的 0.661MeV 单能Υ 射线为标准， 它的值一般是 10%左右，最好可达 6~7%。 （2）线性 能量的线性就是指输出的脉冲幅度与带电粒子的能量是否有线性关系，以及线性范围的大 小。
关键字：Υ 射线
和 60Co
能谱 物质吸收系数μ 光电效应
康普顿效应 电子对效应 137Cs
引言：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 。对各种原子核γ 射线（包括其他核辐射）的 能谱测定， 不仅对于研究原子核的结构和性质至关重要， 而且对各种放射性同位素的应用也 是不可或缺的。
焦， 在各级打拿极上发生倍增(一个光电子最终可产生 10^4~10^9 个电子)， 最后被阳极收集。 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屏蔽筒(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。 闪烁探测器的工作可分为五个相互联系的过程： 1、射射线进入闪烁体与之发生相互作用，闪烁体吸收带电粒子能量而使原子分子电离 和激发； 2、受激原子、分分子退激时发射荧光光子； 3、利用反射物和光导将闪烁光子尽可能多的收集到光电倍增管的光阴极上，由于光电 效应，光子在光阴级上击出光电子； 4、光电子在光电倍增管中倍增，数量有一个增加到 10 -10 个，电子流在阳极负载上 产生电信号； 5、此信号由电子仪器记录和分析。 2、NaI(Tl)单晶Υ 闪烁谱仪的主要指标： （1）能量分辨率： 由于单能带电粒子在闪烁体内损失能量引起的闪烁发光所放出的荧光光子数有统计涨 落； 一定数量的荧光光子打在光电倍增管光阴极上产生的光电子数目有统计涨落。 这就使同 一能量的粒子产生的脉冲幅度不是同一大小而近似为高斯分布。能量分辨率的定义是：
脉冲放大器的输出是 0~10V，如果把它按脉冲高度分成 500 级，或称为 500 道，则每道宽度 为 0.02V，也就是输出脉冲的高度按 0.02V 的级差来分类。在实际测量能谱时，我们保持道 宽 V 不变（道宽的选择必须恰当，过大会使谱畸变，分辨率变坏，能谱曲线上实验点过少； 道宽过小则使每道的计数减小，统计涨落增大，或者使测量时间相应增加） ，逐点增加 V0， 这样就可以测出整个谱形。 上面所描述的情况可以称之为单道工作在微分状态下； 当单道工作在积分状态下时， 只 要脉冲高度大于阈值电压单道就输出一个脉冲，即记录大于某一高度的所有脉冲数目。 单道是逐点改变甄别电压进行计数， 测量不太方便而且费时， 因而在本实验装置中采用 了多道脉冲分析器。多道脉冲分析器的作用相当于数百个单道分析器与定标器，它主要由 0~10V 的 A/D 转换器和存储器组成，脉冲经过 A/D 转换器后即按高度大小转换成与脉高成正 比的数字输出，因此可以同时对不同幅度的脉冲进行计数，一次测量可得到整个能谱曲线， 既可靠方便又省时。 三、γ 全能谱图分析 当核辐射的能量全部耗尽在闪烁体内时，探测器输出脉冲幅度与入射粒子能量成正比， 因此可以根据对脉冲幅度谱的分析来测定核粒子的能谱。NaI(Tl)单晶γ 谱仪既能对辐射强 度进行测量，又可作辐射能量分析，同时具有对γ 射线探测效率高和分辨时间短的优点，是 目前广泛使用的一种辐射探测装置。在工业、医学的应用领域及核物理实验中，NaI(Tl)单 晶γ 能谱仪有相当广泛的用途。 NaI(Tl)单晶γ 能谱仪由以下单元组成：闪烁探头(包括 NaI(Tl)晶体和光电倍增管)， 高压电源，线性放大器，脉冲幅度分析器(分为单道分析器和多道分析器)。 四、实验步骤 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γ 放射源 137Cs 或 60Co 放在探测器前，调节高压和放大倍数，使 60Co 能谱的最 大脉冲幅度尽量大而又不超过多道脉冲分析器的分析范围。 4、分别测 137Cs 和 60Co 的全能谱并分析谱形，指明光电峰、康普顿平台和反散射峰。 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、根据实验测的相对于 0.661MeV、1.17MeV、1.33MeV 的光电峰位置，作 E—CH 能量定 标曲线（0.184MeV 的 137Cs 反散射峰也可记录在内） 。 7、对上一步骤所得结果进行最小二乘拟合，求出回归系数，并判断闪烁探测器的线性。 8、定标曲线的应用：测量 137Cs 谱形，积累一定计数（0.661MeV 峰顶计数达到 3000 以上）后寻找反散射峰和康普顿峰，分别记下道数，并找出康普顿峰计数一半处的道位（对 应 =1800 的 compton 反散射能量） ， 利用上一步得到的能量定标曲线求出反散射光子的能量 和反冲电子能量并与理论值相比较，计算百分误差，可以用公式（6） 、 （9）计算理论值。
NaI(Tl)单晶的荧光输出在 150KeV<EΥ <6MeV 的范围内和射线能量是成正比的。但是 NaI(Tl)单晶γ 闪烁谱仪的线性好坏还取决于闪烁谱仪的工作状况。 例如当射线能量较高时， 由于光电倍增管后几个联极的空间电荷影响， 会使线性变坏。 又如脉冲放大器线性不好等等。 为了检查谱仪的线性，必须用一组已知能量的γ 射线，在相同的实验条件下，分别测出它们 的光电峰位，作出能量—幅度曲线，称为能量刻度曲线（或能量校正曲线） ，如右图所示。 用最小二乘法进行线性回归，线性度一般在 0.99 以上。对于未知能量的放射源，由谱仪测 出脉冲幅度后，利用这种曲线就可以求出射线的能量。 （3）谱仪的稳定性： 谱仪的能量分辨率，线性的正常与否与谱仪的稳定性有关。因此在测量过程中，要求谱 仪始终能正常的工作， 如高压电源， 放大器的放大倍数， 和单道脉冲分析器的甑别阈和道宽。 如果谱仪不稳定则会使光电峰的位置变化或峰形畸变。在测量过程中经常要对 137Cs 的峰 位，以验证测量数据的可靠性。为避免电子仪器随温度变化的影响，在测量前仪器必须预热 半小时。 3、单道脉冲幅度分析器和多道脉冲幅度分析器的工作原理：单道脉冲幅度分析器（简 称“单道” ）是分析射线能谱的一种仪器。 所谓射线的能谱， 是指各种不同能量粒子的相对强度分布； 把它画到以能量 E 为横坐标， 单位时间内测到的射线粒子数为纵坐标的图上是一条曲线。 根据这条曲线， 我们可以清楚地 看到此种射线中各种能量的粒子所占的百分比。 这一任务可以用单道或多道脉冲幅度分析器 来完成。 我们知道闪烁探测器可将入射粒子的能量转换为电压脉冲信号， 而信号幅度大小与入射 粒子能量成正比。因此只要测到不同幅度的脉冲数目，也就得到了不同能量的粒子数目。由 于γ 射线与物质相互作用机制的差异， 从探测器出来的脉冲幅度有大有小， 单道就起到从中 “数出”某一幅度脉冲数目的作用。 单道里有一个甄别电压 V0（此电压可以连续调节） ，称为阈值，它就象一道屏障一样，将所 有低于 V0 的信号都挡住了，只有大于 V0 的信号才能通过。但这样只解决了一半问题，因为 在通过的信号中实验者只知道它们都比 V0 高，具体的幅度还是不能确定。因此在单道中还 有一个窗宽 V， 使幅度大于 V0+V 的脉冲亦被挡住， 只让幅度为 的信号通过 （有 的单道是 ） ；当我们把 V 取得很小时，所通过的脉冲数目就可以看成 是幅度为 V0 的脉冲数目。 简单地说， 单道脉冲分析器的功能是把线性脉冲放大器的输出脉冲按高度分类： 若线性
Υ 射线能谱的测量
班级：光信 081 姓名：吴勇军 学号：08620124
摘要：学会 NaI(Tl)单晶Υ 闪烁体整套装置的操作、调整和使用；在此基础上测量 137Cs
和 60Co 的Υ 能谱，求出能量变化率、峰康比、线性等各项指标，并分析谱形；了解多道脉 冲幅度分析器在 NaI(Tl)单晶Υ 谱测量中的数据采集及其基本功能， 在数据处理中包括对谱 形进行光滑、寻峰，曲线拟合等。