實(shí)驗(yàn)閃爍計(jì)數(shù)器及能譜第1頁(yè)，課件共12頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月前置放大器閃爍體光電倍增管光陰極倍增極陽(yáng)極（一）閃爍計(jì)數(shù)器的結(jié)構(gòu)一.實(shí)驗(yàn)原理第2頁(yè)，課件共12頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（二）基本原理

γ射線射入閃爍體，通過(guò)光電效應(yīng)、康普頓效應(yīng)和電子對(duì)產(chǎn)生這三種效應(yīng)，產(chǎn)生次級(jí)電子，再由這些次級(jí)電子去激發(fā)閃爍體發(fā)光。所發(fā)之光被光電倍增管接收，經(jīng)光電轉(zhuǎn)換及電子倍增過(guò)程，最后從光電倍增管的陽(yáng)極輸出電脈沖。分析、記錄這些脈沖就能測(cè)定射線的強(qiáng)度和能量。第3頁(yè)，課件共12頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月閃爍體吸收一個(gè)能量為E入射粒子，在其激發(fā)下發(fā)射的光子數(shù)為N。這些光子打在光陰極上能打出PN個(gè)光電子，P稱(chēng)為光陰極的光電轉(zhuǎn)換效率。經(jīng)過(guò)電子倍增在陽(yáng)極可收集到MPN個(gè)電子。這里為了簡(jiǎn)單，沒(méi)有考慮光和電子在傳輸過(guò)程中的損失。設(shè)陽(yáng)極系統(tǒng)對(duì)地的等效電容為C，則在負(fù)載電阻足夠大時(shí)（RC＞＞閃爍體的發(fā)光衰減時(shí)間）,電壓脈沖幅度為第4頁(yè)，課件共12頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月此脈沖經(jīng)過(guò)放大倍數(shù)為A的線性放大器放大，最后得到脈沖幅度為在M、P、A、η都是常數(shù)的情況下，閃爍計(jì)數(shù)器的輸出脈沖幅度正比于被吸收射線的能量E

第5頁(yè)，課件共12頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月光電效應(yīng)康普頓效應(yīng)電子對(duì)產(chǎn)生第6頁(yè)，課件共12頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（四）能量分辨率因?yàn)殚W爍體的發(fā)光，光陰極的光電子發(fā)射，倍增極的次電子發(fā)射等都服從統(tǒng)計(jì)規(guī)律，存在一定的統(tǒng)計(jì)漲落；閃爍體各部分的發(fā)光效率和光的收集效率不會(huì)完全一樣，光陰極各部分的靈敏度也有差別。這樣即使閃爍體吸收一束能量為E的帶電粒子，得到的脈沖幅度不是都等于VE，而是以VE為中心有一定的分布N0/2N0△VVE脈沖幅度第7頁(yè)，課件共12頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月（五）實(shí)際的脈沖分布以137Cs發(fā)射的0.661MeV的γ射線測(cè)得的脈沖分布為例。圖中峰Ⅰ是由光電效應(yīng)產(chǎn)生的單一幅度脈沖的分布。發(fā)生康普頓效應(yīng)并且散射光子也被吸收（因而γ射線的能量被全吸收）產(chǎn)生的脈沖也在其中，故峰Ⅰ稱(chēng)光電峰，也叫全能峰。其峰處脈沖幅度為KEγ。峰Ⅰ左面平坦部分是由康普頓電子產(chǎn)生的連續(xù)分布。其中附加的小峰Ⅱ稱(chēng)為反散射峰，是放射源發(fā)出的γ射線在測(cè)量裝置及周?chē)矬w上經(jīng)θ≈180°的散射后進(jìn)入閃爍體被吸收而產(chǎn)生的。最左面的峰Ⅲ是因吸收Ba（Cs的衰變產(chǎn)物）的X射線峰而形成的，稱(chēng)為Ba的X射線脈沖幅度計(jì)數(shù)率246810ⅢⅡⅠ0第8頁(yè)，課件共12頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月二.實(shí)驗(yàn)裝置高壓電源線性放大器脈沖分析器定標(biāo)器掃描器線性率表記錄儀探頭第9頁(yè)，課件共12頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月三.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（一）譜儀的調(diào)試（二）測(cè)137Csγ射線的脈沖譜（三）測(cè)60Coγ射線的脈沖譜（四）測(cè)定一個(gè)未知能量的γ射線的能量第10頁(yè)，課件共12頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月思考題1．根據(jù)你對(duì)60Coγ射線譜的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，試分析單道脈沖幅度分析器道寬的選取對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。2．由60Co的衰變圖可知，每一個(gè)60Co核衰變成處于基態(tài)的60Ni核的過(guò)程中，放出一個(gè)β粒子、一個(gè)能量為1.17MeV的射線和一個(gè)能量為1.33MeV的γ射線。測(cè)得60Co脈沖分布中對(duì)應(yīng)1.17MeV和1.33MeVγ射線的兩個(gè)光電峰的高度不一樣，試解釋之。3．對(duì)137Cs放射源的情況，放射源發(fā)射的0.661MeV的γ射線被墻、地面、周?chē)矬w散射，試計(jì)算進(jìn)入閃爍體的散射γ射線的能量范圍。并與你測(cè)得的137Cs脈沖譜中反散射峰對(duì)應(yīng)的能量比較。第11頁(yè)，課件共12頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月參考文獻(xiàn)1.王祝翔編《