Cechowanie spektrometru scyntylacyjnego

Nasza ocena:

3
Pobrań: 7
Wyświetleń: 1008
Komentarze: 0
Notatek.pl

Pobierz ten dokument za darmo

Podgląd dokumentu
Cechowanie spektrometru scyntylacyjnego - strona 1 Cechowanie spektrometru scyntylacyjnego - strona 2 Cechowanie spektrometru scyntylacyjnego - strona 3

Fragment notatki:


Cechowanie spektrometru scyntylacyjnego 1.Oddziaływanie promieniowania  γ z materią Promieniowanie  γ jest promieniowaniem elektromagnetycznym towarzyszącym procesom  jądrowym. Promienie  γ mogą oddziaływać z elektronami, jądrami  atomowymi , polem elektrycznym elektronów,  d) polem elektrycznym i mezonowym jąder   W wyniku oddziaływania   z materią kwant   γ może ulec  absorbcji,    rozproszeniu  koherentnemu  (bez  zmiany  nergii  kwantu   rozproszonego   ),     rozproszeniu  niekoherentnemu . Absorbcja promieni  γ 1) Zjawisko fotoelektryczne-oddziaływanie promieni  γ z elektronami związanymi w atomie. Prowadzi  do całkowitej absorbcji kwantu promieniowania  γ  i oderwania elektronu od atomu. W wyniku znika  foton i pojawia się tzw. fotoelektron o energii T=h ν-I (I-energia wiązania elektronu w atomie). Jeżeli  energia   kwantu   γ  jest   większa   na   powłoce   K,   to   prawdopodobieństwo   zajścia   zjawiska  fotoelektrycznego dla pojedynczego atomu na elektronie z powłoki K jest wielokrotnie większe niż na  elektronach   z   wyższych  powłok.   Wielkość   tę   nazywamy  przekrojem  czynnym  na   atom   σf  (część  strumienia kwantów  γ, która ulegnie absorbcji w zjaw.                                   fotoel. przy przejściu  przez tarczę o powierzchni 1cm2, zawierającej 1 atom).      σ f dI Indx =    ,  gdzie I-strumień kwantów  γ dochodzących do tarczy dI-część strumienia kwantów  γ, która uległa absorbcji n-liczba atomów w 1cm3 tarczy   dx-grubość tarczy Całkowity przekrój czynny  σ dla zjaw. fotoel. jest równy sumie przekrojów czynnych dla elektronów na  powłokach K,L,M itd.                                         σf(hνIK)=σK+σM+σL+... W praktyce zjaw. fotoel. charakteryzuje się liniowym współczynnikiem pochłaniania  µf =nσf   [cm-1] lub  masowym współczynnikiem pochłaniania   µ ρ σ ρ f f n =  [cm2g-1],  gdzie  ρ-gęstość absorbenta. Srednia droga swobodna na absorbcję  λA=1/µf  (średnia odległość, którą kwant γ przebywa zanim  ulegnie pochłonięciu). 2) Fotoreakcja-procesy związane z wychwyceniem przez jądro kwantu  γ i emisją neutronu lub cząstki  naładowanej: ( γ,n), (γ,p) itd.. Reakcje tego typu są endoenergetyczne i mogą zachodzić tylko wtedy,  gdy energia kwantu  γ przewyższa energię wiązania w jądrze cząstki emitowanej. 3) Tworzenie się par elektron-pozyton-zachodzi w polu elektrycznym jądra lub elektronu jeżeli energia 

(…)

…, w wyniku czego powstaje kwant γ o energii
równej energii kwantu pierwotnego.
ad c)
Rozproszenie niekoherentne promieni γ
1) Zjawisko Comptona-rozpraszanie na elektronach swobodnych lub słabo związanych. Powstaje
kwant γ rozproszony o mniejszej energii oraz tzw. elektron comptonowski. Kwant γ ma energię hνo i

pęd po = o . Energia rozproszonego fotonu równa się hν, pęd hν/c, dł. fali λ
c
Z zasady zachowania energii: hνo=hν+T
hν 0 hν
=
cos ϕ + p sin θ
c
c
Z zasady zachowania pędu:
, gdzie T i p-energia kinetyczna i pęd elektronu po

0=
sin ϕ − p sin θ
c
zderzeniu związane z relatywistycznym związkiem p2c2=(E+2moc2)E
Obliczamy :
a)energię rozproszonego fotonu w zależności od kąta rozproszenia
m0 c2
hν 0
hν 0
hν = hν 0
=
,α =
m 0 c2
m0 c2 + hν 0 ( 1 − cos ϕ ) 1 + α ( 1 − cos ϕ )
b) energię odrzutu…
… dla
promieniowania tła
U [V]
Zależność funkcji (N-Nt)/Nt od napięcia pozwala wyznaczyć najkorzystniejsze warunki pracy
fotopowielacza. Jako punkt pracy wybiera się napięcie, przy którym jest najminejszy stosunek syganłu
(promieniowanie badanej substancji) do szumu (promieniowanie tła). Odpowiada to maximum funkcji
(N-Nt)/Nt .
1200
1180
1160
1140
1120
1100
1080
1060
1040
1020
1000
980
960
940
920
900
(N-Nt)/Nt
18
16…
…. Spowodowało to że impulsy o wysokości większej niż 10 V nie były rejestrowane. Natomiast
przy mniejszym naięciu wszystkie impulsy były rejestrowane, czego wynikiem jest przekłamanie
charakterystyki. Należało zatem tak ustawić wzmocnienie, aby przy maksymalnym napięciu niewielka
zmiana szerokości okna ni epowodowała zmiany ilości zliczeń.
Jako punkt pracy zostało wybrane napięcie U=1140 V.
2. Badanie widma…
… powstanie swobodnych elektronów w wyniku
efektu fotoelektrycznego, efektu Comptona lub procesu kreacji par. Elektrony te wzbudzają atomy
scyntylatora, powodując fluorescencję. Powstające fotony padają na fotokatodę fotopowielacza.Na
wyjściu otrzymuje się impuls prądu, który wywołuje impuls napiecia na obciążeniu. Jest on
proporcjonalny do energii i liczby fotonów. Atomy scyntylatora powinny być z dobrm…
... zobacz całą notatkę

Komentarze użytkowników (0)

Zaloguj się, aby dodać komentarz