Измерение среднего времени жизни возбужденных состояний ядра Ta методом запаздывающих совпадений. Шумейко А.П - 23 стр.

UptoLike

23
получается фоновое событие независимо от мертвого” времени
этих ветвей . Это позволяет регистрировать истинные совпадения с очень
низкой величиной энергии, которые пропускаются схемой энергетического
отбора. Результирующая кривая совпадений расплывается вследствие
зависимости временных измерений от амплитуды импульсов , поскольку
временное разрешение ухудшается с понижением энергии. Кривая
располагается на пьедестале, как если бы кривая совпадений измерялась без
энергетического отбора.
Вклад случайных совпадений может быть автоматически вычтен
использованием двузначности характеристик большинства время-амплитудных
преобразователей . Фон из- за наложений раздельно измерить нельзя, но его
можно исключить для одной из ветвей с помощью схем подавления наложений .
Поправка на фон важна для методов анализа , в которых очень
существенны расположенные далеко в стороне крылья кривых совпадений ,
например метода наклона и третьих моментов . Сдвиг центра тяжести к этому
менее чувствителен .
Статистические ограничения
При определении времен жизни методом совпадений существуют
ограничения как со стороны больших , так и со стороны малых времен .
Ограничения со стороны больших времен связаны со статистической природой
метода совпадений . Их легко понять из следующего. Число истинных
совпадений
и
N при регистрации любого физического эффекта
пропорционально числу распадов источника в единицу времени
0
N и
эффективности детекторов к обоим излучениям ε
1
и ε
2
(включая и угловые
эффективности):
)(
210
tFNN
и
ε
ε
=
, (60)
где
)
(
t
F
- распределение числа совпадений по времени. Число случайных
совпадений
.сл
N связано с загрузкой обоих датчиков N
1
и N
2
известным
соотношением
210.
2 NNN
сл
τ
=
где
101
ε
NN
=
, а
202
ε
NN
=
(61)
Поэтому отношение чисел истинных и случайных совпадений
00.
2
)(
N
tF
N
N
c л
и
τ
=
(63)
Это означает, что для получения достаточно большого отношения
.c л
и
N
N
необходимо уменьшать интенсивность источника и разрешающее время
аппаратуры . Это приводит к уменьшению скорости счета истинных
совпадений , что видно из равенства (60) и из того, что при уменьшении 2τ
0
уменьшается доля 2τ
0
/τ регистрируемых совпадений во временном
распределении. Особенно неблагоприятное отношение
.c л
и
N
N
будет в каналах ,
                                         23
п олуч ается      фонов ое      собы тие незав исим о от “м ертв ого” в рем ени
этих в етв ей. Э то п озв оляет регистриров ать истинны е сов п адения с оч ень
низкой в елич иной энергии, которы е п роп ускаются сх ем ой энергетич еского
отбора. Результирующ ая крив ая          сов п адений расп лы в ается в следств ие
зав исим ости в рем енны х изм ерений от ам п литуды им п ульсов , п оскольку
в рем енное разреш ение ух удш ается с п ониж ением энергии. К рив ая
расп олагается на п ьедестале, как если бы крив ая сов п адений изм ерялась без
энергетич еского отбора.
       В клад случ айны х сов п адений м ож ет бы ть ав том атич ески в ы ч тен
исп ользов анием дв узнач ности х арактеристик больш инств а в рем я-ам п литудны х
п реобразов ателей. Ф он из-за налож ений раздельно изм ерить нельзя, но его
м ож но исключ итьдляодной изв етв ей сп ом ощ ью сх ем п одав ленияналож ений.
       Поп рав ка на фон в аж на для м етодов анализа, в которы х оч ень
сущ еств енны расп олож енны е далеко в стороне кры лья крив ы х сов п адений,
нап рим ер м етода наклона и третьих м ом ентов . Сдв иг центра тяж ести к этом у
м енееч ув ств ителен.

        Стати сти ч ески е огр ани ч ени я
         При оп ределении в рем ен ж изни м етодом сов п адений сущ еств уют
огранич ения как со стороны больш их , так и со стороны м алы х в рем ен.
О гранич ениясо стороны больш их в рем ен св язаны со статистич еской п риродой
м етода сов п адений. И х легко п онять из следующ его. Ч исло истинны х
сов п адений          Nи    п ри регистрации любого физич еского эффекта
п роп орционально ч ислу расп адов источ ника в единицу в рем ени N 0 и
эффектив ности детекторов к обоим излуч ениям ε1 и ε2 (в ключ ая и углов ы е
эффектив ности):
 N и = N 0ε 1ε 2 F (t ) ,      (60)
где F (t ) - расп ределение ч исла сов п адений п о в рем ени. Ч исло случ ай ны х
сов п адений N сл . св язано с загрузкой обоих датч иков N1 и N2 изв естны м
соотнош ением
 N сл . = 2τ 0 N1 N 2 где N1 = N 0ε 1 , а N 2 = N 0ε 2       (61)
Поэтом у отнош ениеч иселистинны х и случ айны х сов п адений
 Nи         F (t )
        =                    (63)
 N cл . 2τ 0 N 0
                                                                               N
         Э то означ ает, ч то для п олуч ения достаточ но больш ого отнош ения и
                                                                               N cл .
необх одим о ум еньш ать интенсив ность источ ника и разреш ающ ее в рем я
ап п аратуры . Э то п рив одит к ум еньш ению скорости сч ета истинны х
сов п адений, ч то в идно из рав енств а (60) и из того, ч то п ри ум еньш ении 2τ0
ум еньш ается доля 2τ0/τ регистрируем ы х сов п адений в о в рем енном
                                                               N
расп ределении. О собенно неблагоп риятное отнош ение и будет в каналах ,
                                                              N cл .