Эффект Комптона. Изотов В.В - 7 стр.

     Рис.3   1 – контейнер с радиоактивным источником 137Cs,
             2 – рассеиватель – стильбен,
             3 – сцинтилляционный γ-спектрометр:
                    3а – сцинтиллятор NaI,
                    3б – свинцовая защита от космических лучей.



1.   Радиоактивный источник. Изотоп 137Cs подбирается из расчета, чтобы энергия
     γ-квантов, равная 662 кэВ, лежала в таком диапазоне, в котором другими
     эффектами взаимодействия γ-квантов в веществе рассеивателя (фотоионизация,
     рождение электронно-позитронных пар) можно было бы пренебречь.
2.   Рассеиватель. Органическое вещество стильбен, состоящее из атомов углерода и
     водорода. Поскольку энергия связи внешних электронов этих атомов мала
     (потенциал ионизации водорода 13,6 эВ и первый потенциал ионизации углерода
     11,6 эВ), то при энергии γ-квантов 0,6-0,7 МэВ внешние электроны можно
     рассматривать как свободные. Эффект рассеяния на всем атоме (когерентное
     рассеяние) при данных условиях эксперимента будет мал и несмещенная
     компонента в рассеянных лучах практически не будет наблюдаться.
3.   Сцинтилляционный γ-спектрометр. В отличие от кристалл-дифракционного
     спектрометра, использованного Комптоном, сцинтилляционный спектрометр
     работает следующим образом. Гамма-квант, попадая в специально подобранное
     вещество сцинтиллятора (NaI), эффективно поглощается, производя
     фотоионизацию. Поскольку энергия γ-кванта значительно превышает энергию
     ионизации электрона ħω >>ЕωоΗ, то практически вся энергия γ-кванта переходит в
     кинетическую энергию ионизированного электрона, которая, в свою очередь,
     целиком затрачивается на оптические переходы атомов и тормозное излучение
     электрона в веществе сцинтиллятора. Свет люминисцентных вспышек попадает
     на фотокатод ФЭУ и усиливается. При этом оказывается, что амплитуда
     электрического импульса с фотоумножителя пропорциональна энергии
     первичного γ-кванта. Таким образом это устройство одновременно определяет и
     энергию и число γ-квантов, попавших в сцинтиллятор, тем самым давая
     возможность найти распределение γ-квантов по энергии, т.е. спектр.




                                                                                  7