ВУЗ:
Составители:
14
Калибровка спектрометра.
Калибровку следует провести для прямого пучка, когда рассеиватель выведен из-
под пучка, а детектор находится под углом 0
о
на прямой, соединяющей
коллимационные отверстия источника и детектора. Сняв спектр в этом положении,
определяют номер канала пика полного поглощения. Пик полного поглощения
соответствует 662 кэВ.
Определив номер канала N
п
, соответствующего максимуму пика полного
поглощения, находим калибровочный коэффициент
кэВ
N
K
п
662
= (10)
Величину калибровочного коэффициента вводят в диалоговое окно и нажимают кнопку
«OK», после чего спектр представлен в единицах кэВ (ось абсцисс).
Время экспозиции. Важным элементом эксперимента является погрешность.
Спектральные приборы характеризуются разрешающей способностью, однако, для
достижения номинальной разрешающей способности необходимо выполнение ряда
условий, таких как стабильность работы аппаратуры (блоков питания, усилителей и
пр.). Если эти условия выполнены, то качество спектра будет определяться
статистикой, то есть, чем больше будет зарегистрированных γ-квантов, тем лучше
будет проработана гистограмма спектра и с большей точностью будет определено
положение интересующих нас пиков. Количественное определение погрешности в
интенсивности излучения I связано с вычислением статистической ошибки.
Желательное значение относительной статистической ошибки
δ
I обычно задается
экспериментатором при планировании эксперимента.
Поскольку интенсивность
t
N
I =
(число частиц, зарегистрированных детектором,
в единицу времени) существенно уменьшается с углом рассеяния, то при малых
временах экспозиции (времени счета) гистограмма на экране монитора на больших
углах рассеяния будет настолько плохой, что определение положения того или иного
пика рассеяния будет практически невозможно.
Исходя из этого, нужно спланировать эксперимент так,
чтобы время экспозиции было
достаточно для получения заданной точности. Поскольку относительная погрешность
интенсивности излучения, связанная со случайным характером радиоактивного распада
равна
tIN
I
×
==
11
δ
(12)
где N - число частиц, зарегистрированных за время t, то ясно, что чем больше N, а,
следовательно, и t, тем меньше относительная статистическая ошибка
I
I
I
Δ
=
δ
, где
Δ
I -
абсолютная ошибка интенсивности, а I - интенсивность.
Обычно при определении статистических ошибок используют интенсивность,
просуммированную по всем каналам, однако можно определить I в малой
энергетической области, например, на участке, занимаемом определенной
спектральной линией, и тем самым определить ошибку, относящуюся к данной линии
(здесь "линия" тождественна "пику"). Поскольку нас будет интересовать
качество всего
спектра, то за N мы будем принимать суммарное число частиц, т.е. показание левого
нижнего окна.
Рассмотрим конкретный пример. Допустим, нам необходим 1% точности, т.е.
δ
I=0,01. Установим детектор, к примеру, под углом 20
о
и произведем набор спектра за
относительно малый промежуток времени, например, за 10 секунд и определим грубо
Калибровка спектрометра. Калибровку следует провести для прямого пучка, когда рассеиватель выведен из- под пучка, а детектор находится под углом 0о на прямой, соединяющей коллимационные отверстия источника и детектора. Сняв спектр в этом положении, определяют номер канала пика полного поглощения. Пик полного поглощения соответствует 662 кэВ. Определив номер канала Nп, соответствующего максимуму пика полного поглощения, находим калибровочный коэффициент 662 K= кэВ (10) Nп Величину калибровочного коэффициента вводят в диалоговое окно и нажимают кнопку «OK», после чего спектр представлен в единицах кэВ (ось абсцисс). Время экспозиции. Важным элементом эксперимента является погрешность. Спектральные приборы характеризуются разрешающей способностью, однако, для достижения номинальной разрешающей способности необходимо выполнение ряда условий, таких как стабильность работы аппаратуры (блоков питания, усилителей и пр.). Если эти условия выполнены, то качество спектра будет определяться статистикой, то есть, чем больше будет зарегистрированных γ-квантов, тем лучше будет проработана гистограмма спектра и с большей точностью будет определено положение интересующих нас пиков. Количественное определение погрешности в интенсивности излучения I связано с вычислением статистической ошибки. Желательное значение относительной статистической ошибки δI обычно задается экспериментатором при планировании эксперимента. N Поскольку интенсивность I = (число частиц, зарегистрированных детектором, t в единицу времени) существенно уменьшается с углом рассеяния, то при малых временах экспозиции (времени счета) гистограмма на экране монитора на больших углах рассеяния будет настолько плохой, что определение положения того или иного пика рассеяния будет практически невозможно. Исходя из этого, нужно спланировать эксперимент так, чтобы время экспозиции было достаточно для получения заданной точности. Поскольку относительная погрешность интенсивности излучения, связанная со случайным характером радиоактивного распада равна 1 1 δI = = (12) N I ×t где N - число частиц, зарегистрированных за время t, то ясно, что чем больше N, а, ΔI следовательно, и t, тем меньше относительная статистическая ошибка δI = , где ΔI - I абсолютная ошибка интенсивности, а I - интенсивность. Обычно при определении статистических ошибок используют интенсивность, просуммированную по всем каналам, однако можно определить I в малой энергетической области, например, на участке, занимаемом определенной спектральной линией, и тем самым определить ошибку, относящуюся к данной линии (здесь "линия" тождественна "пику"). Поскольку нас будет интересовать качество всего спектра, то за N мы будем принимать суммарное число частиц, т.е. показание левого нижнего окна. Рассмотрим конкретный пример. Допустим, нам необходим 1% точности, т.е. δI=0,01. Установим детектор, к примеру, под углом 20о и произведем набор спектра за относительно малый промежуток времени, например, за 10 секунд и определим грубо 14