闪烁记数器及伽马能谱测量

闪烁计数器及γ能谱测量

赵志强物理四班0810290——————实验报告

一、实验目的

了解闪烁计数器的工作原理，熟悉其结构，并掌握用闪烁谱仪测量γ谱的原理和基本方法，并测量Co 60和Cs 137的γ射线的脉冲谱。

二、实验原理

（一）工作原理

闪烁计数器探测射线的基本过程：在射线的激发下闪烁体发光。所发之光被光电倍增管接收，经光点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。

（二）闪烁记数器的结构

闪烁计数器探头中有闪烁体、光电倍增管和前置放大器，共同装在不透光的外壳内。

闪烁体吸收一个能量为E 入射粒子，在其激发下发射的光子数

为N 。这些光子打在光阴极上能打出PN 个光电子(P <1)，P 称为光 阴极的光电转换效率。经过电子倍增在阳极可收集到MPN 个电子。 这里为了简单，没有考虑光和电子在传输过程中的损失。设阳极系 统对地的等效电容为C ，则在负载电阻足够大时（RC ＞＞闪烁体的 发光衰减时间）,电压脉冲幅度为 此脉冲经过放大倍数为A 的线性放大器放大，最后得到脉冲 幅度为

C

e

MPN V 光子=KE C

h Ee

AMP V ==νη

（三）闪烁体的吸收

闪烁体吸收γ射线有光电效应，康普顿效应，电子对效应三种。这

三种吸收会影响到最后能谱的结构。

（四）能量分辨率

因为闪烁体的发光，光阴极的光电子发射，倍增极的次电子发射等

都服从统计规律，存在一定的统计涨落；闪烁体各部分的发光效率

和光的收集效率不会完全一样，光阴极各部分的灵敏度也有差别。

这样即使闪烁体吸收一束能量为E的带电粒子，得到的脉冲幅度不

是都等于V E，而是以V E 为中心有一定的分布

三、实验装置

四、实验内容

60的γ射线的脉冲谱

（一）测Co

137的γ射线的脉冲谱

（二）测Cs

五、注意事项

（1）放射源若使用不当，会有一定的危害。实验前必须阅读《实验室规则》并严格遵照执行

（2）光电倍增管与碘化钠晶体系贵重器材，并易损坏，使用时必须小心，严防碰、摔及潮湿。

（3）闪烁探头必须对外界光线遮光良好，不能有漏光。若要打开探头，必须先断开高压电源，否则光电倍增管会因电流过大而被烧毁。

六、数据处理