+3 8(066) 185-39-18
fПредмет:
Тип роботи:
Методичні вказівки
К-сть сторінок:
44
Мова:
Українська
сцинтилятора. Пік 3 з енергією відповідає виходу за межі сцинтилятора одного з анігіляційних фотонів. Пік 6 відповідає енергії одного анігіляційного фотона кеВ, що утворився поза сцинтилятором і попав в сцинтилятор, або в самому сцинтиляторі.
Описана вище структура спектру видима лише в тому випадку, коли спектр достатньо інтенсивний, тобто він чітко виділяється на фоні випромінювання навколишніх тіл. Коли ж спектр недостатньо інтенсивний, то чітко може виділятись тільки пік повного поглинання.
Будова і принцип роботи гама-спектрометра
Блок-схема установки показана на рис.4
На цьому рисунку: СД – сцинтиляційний детектор; ВВ – блок високовольтного живлення СД і НВ – блок низьковольтного живлення СД; АИ–256–імпульсний аналізатор; ЦД – цифродрукуючий пристрій. Імпуль- сний аналізатор АИ–256 використову- ється для знаходження розподілу імпульсів СД за амплітудами. Він має 256 каналів, ширина кожного каналу мВ. Найбільша амплітуда імпульсів, які реєструються в певному m–ному каналі
. (5)
В кожному каналі є лічильник який підраховує, скільки імпульсів надійшло в даний канал. Спектрограму можна розглядати на осцилографі, на якому по осі х відкладені номера каналів, а по осі y – кількість імпульсів, яка попала в цей канал. Спектрограму можна роздрукувати на цифродрукуючому пристрої ЦД. Він виводить інформацію у вигляді: номер каналу – число імпульсів.
Ширина каналу вибирається так, щоб вона була набагато меншою ширини піка повного поглинання (ППП). Цю умову легко можна виконати при великих енергіях фотонів гама-випромінювання і майже не можна виконати при малих енергіях фотонів. Якщо ця умова виконується, то структура ППП буде передана достатньо детально.
Енергія гама-спектральних ліній визначається по положенню максимума ППП. Якщо ширина піка набагато більша ширини каналу, то можна вважати що максимуму піка відповідає певний канал m. Виходячи з того, що амплітуда імпульсу пропорційна енергії гама-фотона, і співвідношення (5), можна зробити висновок, що енергія гама-фотона і номер каналу, на який припадає максимум ППП, зв’язані пропорціональною залежністю. Але пропорціональну залежність трудно реалізувати технічно. Тому на практиці залежність енергії гама-фотона від номера каналу, у якому знаходиться максимум ППП, апроксимується лінійною залежністю
, (6)
де к і b–постійні величини для даного гама-спектрометра. Щоб проградуювати гама-спектрометр за енергією, необхідно мати нукліди, що випромінюють дві гама-лінії, в одної з яких ППП розміщений у каналах аналізатора імпульсів з малими номерами, а в другої–з великими. Знаючи номери каналів m1 i m2, у яких знаходиться ППП, і відповідні їм енергії Е1 і Е2, з (6) можна записати систему рівнянь
(7)
Розв’язок цієї системи дозволяє визначити постійні градуювання
(8)
Лінійне градуювання каналів аналізатора за енергією (6) не завжди дає добрі результати, бо технічно зробити аналізатор абсолютно лінійним неможливо. Тому використовують градуювання у вигляді полінома 3 степеня
(9)
де – постійні градуювання. Для визначення цих постійних вже треба
мати 4 лінії з відомими енергіями , розміщені приблизно рівномірно на шкалі енергій аналізатора. Визначивши номера каналів, в які попадають максимуми ППП, m1–m4, з отриманої системи рівнянь згідно (9) знаходяться постійні градуювання. Піки повного поглинання (ППП) спотворені статистичними викидами. Тому визначення енергії гама-фотонів по максимуму піка неточне, оскільки в результаті статистичних флуктуацій максимум піка може виявитись не там, де він повинен бути. Крім того, ППП знаходиться на косому п’єдесталі, що зміщує максимум піка. Більш точне значення енергії отримується, якщо його обрахувати по середньому зваженому номеру каналу ms що відповідає максимуму піка. На спектрограмі ППП знаходиться на п’єдесталі, утвореному фоном, комптонівськими електронами (рис.5). Нехай m1 i m2 – номера каналів