当前位置： 刻度器 >> 刻度器资源 >> 实验8伽马射线效率刻度
实验目的：
演示测量NaI和HPGe探测器效率的过程，作为伽马能量的函数。
介绍效率刻度的概念。
理论概述：
放射源发射一定数量的光子（γ辐射）和用探测器(例如，NaI闪烁探测器或HPGe探测器)来探测这些光子。放射源发射的光子数总比探测器观测到的光子数大，探测器探测或观测到的光子数与光源发射的光子数之比称为探测效率。
ε，探测效率，说明如下：
在大多数应用中，我们感兴趣的是全能峰值效率；
在这种情况下，Nmeas是全能峰中的计数，Nemit是源发射的特定能量的光子数。
在探测器中观察到的计数的数量在很大程度上取决于探测器的特性：大小、原子序数和密度。
观察到的计数数量也取决于源的活度、源到探测器的距离以及源和检测器之间的材料。
源的活度定义了源的衰变（或崩解）的速率；这通常以贝克或居里的单位表示。一个贝克相当于每秒一次衰变，一个居里相当于3.7E10每秒衰变。
对于大多数原子核，对于某一能量每秒发射的光子数与每秒衰变数不相同。子核中可能有不同的衰变路径，感兴趣的转变可能被其他转变所绕过。
从解体中发出的伽马射线的总数可以大于1。
其他衰变机制（如内部转换）与伽马射线发射相竞争。
用来描述每衰变一次产生特定能量伽马射线数量的参数称为强度或分支比。
期望的计数可以定义为方程8-2所示：
源的活动通常是针对某一日期指定的。
实验时的活度必须用方程8-3进行衰减校正。
所有可追踪的放射源都有源证书，其中提供了贝克或居里在活度测量之日所述的源活度。然而,一些证书说明了每秒gammas的发射速率，这意味着产量或分支比已被考虑到给定的值中。
这在混合伽马源中很常见，如表8-1所示：
效率可以分为绝对效率、本征效率或相对效率。
绝对效率是探测到的光子总数与源发射的光子数之比。
本征效率是探测到的光子数与入射到探测器表面的光子数之比。
绝对和本征效率可以表达出来作为全能峰值效率，它只考虑光子导致在全能峰值的计数。
锗探测器的效率通常表示为相对效率。这是相对于NAI的效率，用3“x3”NaI(Tl)探测器测量的60Co点源(使用keV峰)，距离探测器25厘米处的效率。
实验步骤：
使用2“x2”NaI探测器
1，把Eu参考标准源，放在距离2“x2”NaI探测器表面约20厘米。
2，按照实验1中的建议配置MCA设置。
3，调整MCA的粗和细增益，使keV峰在光谱的高能区可见。
4，获取数据，确保在几个主要高峰实现至少次计数。如果需要，通过参考实验2，执行能量刻度。
5，测量证书文件中列出的每个主要峰值的净峰面积和不确定度。对于每个伽马射线峰，使用方程8-1来确定效率。并计算效率的不确定性（如果需要的话，请使用第77页的参考资料4）。
注意将证书文件中的伽马射线发射速率应首先转换为获取期间发射的伽马射线数(乘以获取时间）。光子分支比见表8-2，便于参考。
6，在MicrosoftExcel或其他程序中绘制能量的效率曲线（和不确定度）。结果应该类似于图8-3。点评曲线的形状。
使用HPGe探测器
使用HPGe探测器测定效率与2“x2”NaI探测器相似。所得结果的主要差异是HPGe探测器的分辨率远优于NaI探测器。HPGe探测器的典型分辨率小于0.2%，而NaI探测器的分辨率约为7.5%。
1，确保Lynx(与HPGe探测器连接)直接或通过本地网络连接到测量PC。
2，使用可调源支架，放置Eu参考标准源，距离高纯锗探测器的端盖约20厘米。记录这段距离。计数前将塑料帽从探测器上拆下。
3，打开Prospect伽马光谱软件并连接到Lynx。
4，为HPGe探测器配置实验7中推荐的MCA参数。
5，使用软件将推荐的探测器偏置高压应用于HPGe探测器。
6，将PHA转换增益设置为通道。
7，调整MCA的粗和细增益，使keV峰在光谱的高能区可见。
8，获取数据，确保在整个光谱的几个主要峰值中至少实现10，个计数。能量校准系统，如果需要的话参考实验1。
9，测量表8-2中列出的每个主要峰的净峰面积和不确定度。每一个全能峰，用方程8-1确定效率，并计算效率的不确定性（如果需要的话，请使用第77页的参考资料4）。
注意，证书文件中的伽马射线发射速率应首先转换为在获取过程中发射的伽马射线数（乘以获取时间）。光子强度见表8-2，便于参考。
10，在MicrosoftExcel或其他程序中绘制能量的效率曲线（和不确定度）。将结果与NaI测量确定的效率进行比较。
11，移除Eu标准源，改为同一距离的60Co源。计数，直到在每个主要峰值中至少计数。使用方程8-2和8-3，并使用步骤10中计算的效率曲线进行插值，确定60Co源的活度。这与60Co源证书上的活度相比如何？
12，重复步骤11，测量Cs源。再次，这与源证书上的活度相比如何？
13，使用其中一个源，将源放在10厘米和25厘米的距离上。对于每个位置，计数，直到主要峰值有大约计数。计算每个几何位置的效率曲线。
它们怎么比较？它们是否证明效率与距离平方成反比？
shaoxia