Изучение поглощения гамма-излучения в веществе. Фетисов И.Н. - 5 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

Если, измерив скорость счета без поглотителя и для различных толщин
l
, построить
графическую зависимость
ln(n/n
0
)
как функцию
l
, то
можно проверить экспоненциальный закон ослабления (3)
и определить численное значение
µ
для данного вещества.
В соответствии с (8) экспериментальные точки должны
ложиться на прямую (рис. 5). Из наклона прямой можно
получить численное значение
µ
:
µ
µµ
µ
= -ln(n/n
0
)/l
(9)
подставив в (9) значения
l
и
ln(n/n
0
)
для любой точки А,
лежащей на прямой (рис. 5).
Результат измерения
µ
в некоторой степени зависит от
геометрических условий опыта. Если
γ
-квант рассеялся на
малый угол и попал в счетчик, то он будет восприниматься
как непровзаимодействовавший. Этот эффект приведет к
занижению экспериментальных значений
µ
по сравнению с
теоретическими (рис. 4).
Сцинтилляционный счетчик
В некоторых веществах, называемых сцинтилляторами, под действием ионизирующих
быстрых частиц возникают световые вспышки - сцинтилляции (разновидность
люминесценции). Для регистрации
γ
-излучения используют кристаллы
NaI
(Tl) размером
несколько сантиметров.
γ
-квант в результате взаимодействия с веществом сцинтиллятора (эффект Комптона,
фотоэффект, рождение
e
-
e
+
пары) передает энергию электрону (и позитрону); сцинтилляция
производится заряженной частицей. Устройство счетчика показано на рис. 6.
Вспышка света регистрируется с помощью фотоэлектронного умножителя (ФЭУ),
сочетающего в одном электровакуумном приборе фотоэлемент и усилитель тока. ФЭУ
состоит из фотокатода (ФК), анода (А) и нескольких промежуточных электродов - динодов
(Д). С помощью высоковольтного источника и делителя напряжения на диноды и анод
подается положительный потенциал. По мере удаления от ФК потенциал каждого
последующего электрода возрастает примерно на 100 В. Электроны, испускаемые
ln(n/n
0
)
l
0
-1
-2
A
Рис. 5
свет ФК
А
-
+
-
Д
Д
ФЭУ
Сцинтиллятор
NaI (Tl)
к пересч.
у
ст
р
ойств
у
γ
-квант
Рис.6
Если, измерив скорость счета без поглотителя и для различных толщин l , построить
                              графическую зависимость ln(n/n0) как функцию l, то
        ln(n/n0)              можно  проверить экспоненциальный закон ослабления (3)
                       l      и определить численное значение µ для данного вещества.
  0
                              В соответствии с (8) экспериментальные точки должны
                              ложиться на прямую (рис. 5). Из наклона прямой можно
 -1                           получить численное значение µ:
                                                   µ = -ln(n/n0)/l                  (9)
                              подставив в (9) значения l и ln(n/n0) для любой точки А,
                              лежащей на прямой (рис. 5).
 -2
                         A    Результат измерения µ в некоторой степени зависит от
                              геометрических условий опыта. Если γ-квант рассеялся на
                              малый угол и попал в счетчик, то он будет восприниматься
             Рис. 5           как непровзаимодействовавший. Этот эффект приведет к
                              занижению экспериментальных значений µ по сравнению с
                              теоретическими (рис. 4).

                              Сцинтилляционный счетчик
В некоторых веществах, называемых сцинтилляторами, под действием ионизирующих
быстрых частиц возникают световые вспышки - сцинтилляции (разновидность
люминесценции). Для регистрации γ-излучения используют кристаллы NaI (Tl) размером
несколько сантиметров.
γ-квант в результате взаимодействия с веществом сцинтиллятора (эффект Комптона,
                       - +
фотоэффект, рождение e e пары) передает энергию электрону (и позитрону); сцинтилляция
производится заряженной частицей. Устройство счетчика показано на рис. 6.


                                           Д           Д

                                                                         ФЭУ

                                      -                              А
         γ-квант          свет            ФК
                      Сцинтиллятор
                        NaI (Tl)
                                                               к пересч.
                                                               устройству

                                          -            +

                                               Рис.6

Вспышка света регистрируется с помощью фотоэлектронного умножителя (ФЭУ),
сочетающего в одном электровакуумном приборе фотоэлемент и усилитель тока. ФЭУ
состоит из фотокатода (ФК), анода (А) и нескольких промежуточных электродов - динодов
(Д). С помощью высоковольтного источника и делителя напряжения на диноды и анод
подается положительный потенциал. По мере удаления от ФК потенциал каждого
последующего электрода возрастает примерно на 100 В. Электроны, испускаемые