NaI单晶γ能谱的测量
14页1、五实验数据处理与分析第一次实验:掌握并熟悉Nal (TI)y谱仪,确定谱仪的工作参数。1. 预热几分钟,熟悉多通道脉冲幅度分析器数据采集软件的使用。2. 由于实验没有配备示波器,因此无法利用示波器观察闪烁体探头输出信号。3. 本实验利用放射源 137Cs 通过改变高压、放大倍数、道数等参数观察能谱曲线 的变化。a) 把放射源13Cs放在托盘上,调节改变电压分别为400V, 500V, 550V, 600V,保持测量道数1024道和放大倍数4.00m不变,数据采集时间设为200s,所 得能谱曲线如图 1所示。80 00 -70 00 -6000 -50 00 -4000 -30 00 -2000 -10 00 -Channel图 1. 不同高压下对应的能谱曲线结论: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) 调节改变放大倍数分别为3.00m,4.00m,4.50m,5.00m,保持测量道数1024 道和电压5000V不变,数据采集时间设为200s,所得能谱曲线如图2所示。00 00 -1aooo -60 00
2、 -40 00 -20 00 -02D0400GOOSOO1G00Channel图2.不同放大倍数下对应的能谱曲线结论: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)调节改变通道数分别为256, 512, 1024, 2048, 4096保持放大倍数4.00m和电压500V不变,数据采集时间设为200s,所得能谱曲线如图3所示。8000 -7000 -6000 -S000 -4000 -3000 -2000 -1 0 00 -图 3.不同放大倍数下对应的能谱曲线结论: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。d)把放射源60Co放在托盘上,通过反复调节,最后参数调节为:通道数1024、 放大倍数4.70m、电压值525V,数据采集时间设为200s,所得能谱曲线如图 4 所示。Tlgun 口 05DDo0200J0060080010001200Channel图4.60Co的能谱曲线分析:我们测得的60Co的能谱曲线的两个全能峰都能清楚看见
3、,查阅6(Co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905,由计算1.33MeV/905*1024=1.505MeV,可知整个能谱的能量范围约在01.5MeV。误差分析:由上图可以看出,能谱曲线并不是平滑的曲线,跳动很大,而他 几个小组同学所作的结果也是这样,因此我们认为造成曲线不平滑是因为 60Co 放射源本身的原因。e)把放射源137Cs放在托盘上,参数保持不变,所得能谱曲线如图5示。n gcnooti7CSChannel图5的能谱曲线分析:如图5所示,wCs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的丫 光子与闪烁体发生光电效应而产生的,它直接反映了Y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Y射线射向闪烁体时,总有一部分Y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。第二次实验:能量刻度
4、、活度测量及未知源的确定。4. 能谱数据。a)确定实验条件。把放射源6oCo放在托盘上,测量道数设置为1024,通过反复调 节,最后参数设置为:放大倍数4.70m、电压值525V,数据采集时间设为200s, 所得能谱曲线如图6示,和第一次实验一样,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905,由计算1.33MeV/905*1024=1.505MeV,整个能谱的能量范围约在01.5MeV。符合实验 的要求,所以选择道数1024、放大倍数4.70m、电压值525V,数据采集时间设 为 200s 作为实验条件。rlccfcFlo。o oo 52 1o o1Q5Q2G04CQ6GQ80Q100C12C0Channel图6.确定实验条件时6oCo的能谱曲线b)保持以上实验条件不变,测量本底、60Co、137Cs、133Ba、22Na以及未知放射源的能谱。5. 数据分析a)本底的能谱曲线。riro/Junoo80 -70 -60 -50 -40 -30 -20 -10 -base200400600800100012000 -Chan nel图 7
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