闪烁谱仪伽马能谱

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,NaI（Tl）,闪烁谱仪与,1,NaI（Tl）,单晶,闪烁谱仪与,能谱测量,前言,在科研、生产、医疗和环境保护各方面，用,射线的能谱测量技术，可以分析活化以后物质的各种微量元素的含量。测量,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。,2,NaI（Tl）,单晶,闪烁谱仪与,能谱测量,实验目的,预习要求,实验步骤,实验要求,实验注意事项,参考书目,3,实验注意事项,请仔细阅读“在放射性环境下工作时的安全操作与防护”,，,尤其是不得将放射源窗口对着任何人体，操作完毕必须洗手。,实验完毕，将高压电源降至零再关闭，将核源放至原处。,NaI（Tl）,单晶,闪烁谱仪与,能谱测量,返回,4,NaI（Tl）,单晶,闪烁谱仪与,能谱测量,了解闪烁谱仪的原理、特性与结构,实验目的：,掌握闪烁谱仪的使用方法,鉴定谱仪的能量分辨率和线性,通过对,能谱的测量，加深对,射线与物质相互作用规律的理解,返回,5,闪烁谱仪的结构组成有哪些,（要点）,简述闪烁谱仪的工作原理,（要点）,闪烁谱仪的性能指标有哪些（包括闪烁体、光电倍增管和整个谱仪的性能）,（要点）,NaI（Tl）,单晶,闪烁谱仪与,能谱测量,预习要求：,返回,6,NaI（Tl）,单晶,闪烁谱仪与,能谱测量,闪烁谱仪的结构组成,返回,包括探头（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,7,NaI（Tl）,单晶,闪烁谱仪与,能谱测量,闪烁谱仪的工作原理,返回,放射源,射线,与闪烁体的三种作用,次级电子,闪烁体受激辐射,荧光,光阴极吸收,光电子,各打拿极逐级放大,电脉冲,多道分析器采集,输出,能谱,NaI(Tl),晶体,PMT,8,NaI（Tl）,单晶,闪烁谱仪与,能谱测量,闪烁谱仪的工作原理-,放射源,60,Co,的衰变纲图,60,Co（,5.27a）,0.309MeV,2.50MeV,1.33MeV,0,1,2,60,Ni,137,Cs,的衰变纲图,137,Cs（,30a）,0.662MeV,0,137,Ba,返回,9,NaI（Tl）,单晶,闪烁谱仪与,能谱测量,闪烁谱仪的工作原理-,射线与物质的相互作用,光电效应,康普顿散射,正负电子对产生,返回,散射光子,康普顿电子,电子,负电子,光电子(,E,k,E,),入射光子,电子,10,NaI（Tl）,单晶,闪烁谱仪与,能谱测量,闪烁谱仪的工作原理,考虑此脉冲的幅度和哪些因素有关？,入射到光电倍增管阴极上的光子数量即入射能量,光电倍增管的工作电压,线性放大器的放大倍数,返回,11,NaI（Tl）,单晶,闪烁谱仪与,能谱测量,闪烁谱仪的性能指标,闪烁体,把,射线能量转换成光能,阻止本领,阻,止本领越大探测效率约高,发光效率,定,义为发出光子能量与吸收射线能量之比,发光时间发光衰减时间越短，时间分辨本领越高,12,NaI（Tl）,单晶,闪烁谱仪与,能谱测量,闪烁谱仪的性能指标,光电倍增管,把荧光光子能量,转换成电能,灵敏度（响应度）定义为阳极电流或电压信号同入射光通量之比,光谱响应灵敏度与波长之间的关系,暗电流与本底脉冲当光电倍增管无光照时，阳极产生的电流是暗电流，相应的脉冲即本底脉冲，它造成多道分析器的虚假计数,时间特性光电子由光阴极渡越到阳极的时间越短，时间特性越好,13,NaI（Tl）,单晶,闪烁谱仪与,能谱测量,闪烁谱仪的性能指标,整个谱仪的性能,能量分辨率,线性,稳定性,返回,各峰的能量分辨率,通常,NaI,闪烁谱仪的能量分辨率以,137,Cs,的单能射线峰为标准。,14,NaI（Tl）,单晶,闪烁谱仪与,能谱测量,实验步骤,返回,1.检查仪器线路后接通电源，预热半小时,2.预热后，选择合适的工作电压（,如何选择,）,3.先后放置放射性源,Cs,和,Co,，调节放大倍数，使显示器上出现的谱图尽量大（,考虑先测哪个源的能谱及测量过程中工作条件是否能改变,）,4.按照实验要求进行记录,5.实验完毕，将源放回原处，降低电压，关闭电源,15,NaI（Tl）,单晶,闪烁谱仪与,能谱测量,如何选择合适的工作电压？,实际情况下，工作电压的少量漂移不可避免，这会对测量产生影响，需要测定闪烁谱仪的坪曲线。坪曲线是入射粒子强度不变时，计数率随工作电压变化的曲线，应选择计数率随电压变化较小的电压为工作电压，同时电压选择又不可过高，否则影响谱仪寿命。,返回,计数率,电压,可选择区间,坪曲线,16,NaI（Tl）,单晶,闪烁谱仪与,能谱测量,测量过程中工作条件是否能改变？先测哪个源的能谱？,测量过程中工作条件不能改变，因为实验要测得能量和道址的关系曲线，采用了,Co,和,Cs,的共四个已知能量峰及其道址，这样做更接近于实际曲线。所以不能变工作条件；否则，,Co,和,Cs,测出的不是同一条能量刻度曲线。,由于工作条件不能改变，而,Co,的最大峰能量大于,Cs,的，所以先测,Co,来选择合适的放大倍数。若先测,Cs,的能谱，则,Co,的能谱可能会超出最大道址。,返回,17,NaI（Tl）,单晶,闪烁谱仪与,能谱测量,实验要求,返回,大致记录两个,能谱，指出各峰的名称,记录工作条件和各已知能量峰的道址，并计算在此条件下的能量刻度曲线,E-Ch,及其相关系数,给出谱仪的能量分辨率,回答课后三道思考题，并考虑如何从实验上减少反散射峰的形成,完成实验总结,18,NaI（Tl）,单晶,闪烁谱仪与,能谱测量,返回,参考书目,张天喆，董有尔.近代物理实验.北京：科学出版社，2004,吴思诚，王祖铨.近代物理实验.北京：北京大学出版社，1995,吴泳华等.大学近代物理实验.北京：中国科学技术大学出版社，1992,褚圣麟.原子物理学.北京：高等教育大学出版社，1997,19,NaI（Tl）,单晶,闪烁谱仪与,能谱测量,实验目的,预习要求,实验步骤,实验要求,实验注意事项,参考书目,20,山 西 大 学,物 理 实 验 中 心,张秀荣,E-mail,：,21,