2.2 闪烁计数器及伽马能谱测量 aa

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1、实验2.2闪烁计数器及γ能谱测量bpcOutline实验原理实验装置实验内容注意事项实验原理（1）闪烁计数器的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。前置放大器闪烁体光电倍增管光阴极倍增极阳极实验原理图1闪烁计数器的结构图闪烁计数器简介闪烁计数器的工作原理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

2、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。实验原理这里为了简单，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）,电压脉冲幅度为实验原理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实验原理（2）闪烁体对γ射线的吸收闪烁体吸收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。

3、实验原理（3）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VE，而是以VE为中心有一定的分布。N0/2N0△VVE脉冲幅度图2闪烁体的能量分辨率实验原理实验装置本实验所用的闪烁谱仪框图如图3所示，其中高压电源提供光电倍增管工作电压，探头输出脉冲经放大后送入单道脉冲幅度分析器，用定标器记录单道的输出

4、脉冲，虚线框中的仪器是用记录仪描谱线时用的。这时由扫描器输出一个随时间线性变化的电压来控制单道分析器的阙值。单道分析器的输出脉冲送入线性率表用电表指示输入脉冲的计数率，并输出一个相应的直流电压供记录仪使用。记录仪画出计数率随阙电压变化的曲线。实验装置高压电源线性放大器脉冲分析器定标器扫描器线性率表记录仪探头图3实验装置图实验内容一。安装闪烁探头给探头加指定大小的高压600V左右二。谱仪的调试置放射源于探头的源架上，调好高压至600V左右，用示波器观察放大器的输出脉冲，调节示波器的点评和扫描速度，使脉

5、冲图形中亮带和暗区分明，波形无畸变，示波器脉冲幅度为8~9伏，取道宽0.2伏，用记录仪扫描出脉冲谱如图4所示，比较若差别较大，则必须重新调节仪器。三。测的γ射线的脉冲谱实验内容四。测的γ射线的脉冲谱五。测一个未知能量的γ射线的能量用上面测的γ射线中相应的于1.17MeV的γ射线的光电峰位置作为已知数据，测定一个未知能量的γ射线的能量。注意事项放射源若使用不当，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。闪烁探

6、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。参考文献高立模.夏顺宝.陆文强.近代物理实验.南开大学出版社