β-γ符合法測量放射源的活度.doc

β-γ符合法测量放射源的活度 实验目的 掌握符合法分辨时间的测量方法。 利用β-γ符合法测量源的活度。 利用偶然符合法测量分辨时间。 实验原理 符合分辨时间 任何符合电路都有一定的分辨时间，即当两个脉冲信号的起始时间相差甚微，在符合电路的分辨时间之内被当成两个完全同时发生的信号而使符合电路有输出，符合电路所能分辨的最小时间间隔即为符合分辨时间。 2．偶然符合法测符合分辨时间的原理 偶然符合计数率与符合分辨时间有一定的关系，可以利用这一关系来测定符合分辨时间。 假设有两个放射源S1和S2，同时又有两个探测器I,II，他们分别进行独立测量。两个源之间，两个探测器之间有充分的屏蔽，使得两个探测器基本上无法同时接收另一源发出的粒子。如果符合道有输出，即为偶然符合。若二道输出均为宽的矩形脉冲，I道、II道的平均计数率分别为，，偶然符合计数率为。加上本底后偶然计数率为 。若本底符合计数率基本为一个常数，那么和为线性关系，且斜率为。 图1.符合分辨原理示意图 图2. 源的衰变纲图 3利用瞬时符合曲线法测符合分辨时间 在符合测量装置中人为地改变符合道的相对延迟时间，则符合计数率将随变化有一个分布，若输入是一个理想的矩形脉冲则分布曲线是一个矩形，它的半高宽即是电子学分辨时间。由于用探测器输出的信号作为输出脉冲信号，由于粒子进入探测器的时间与输出脉冲前沿之前间隔不固定，脉冲前沿存在统计性离散涨落，所以分布曲线将成一个钟罩形状，这个分布曲线即是瞬时符合曲线，它的半高半宽即为符合分辨时间。 β-γ符合法测量放射源的活度 源的衰变纲图如图2所示。若放射源的强度为A，对于β，γ的探测效率分别为和，则 ， 总的符合计数率为 ， 故 。由于本底的存在，本底符合计数率以γ及射线进入β探测器引起计数等因素，对上面这些式子进行修正。 (1).β道的计数率： ， 式子中：β道的净计数率。：β道实测得计数率。：β道实测的本底计数率。：β道实测的由γ引起的计数率。 (2).γ道的计数率： ， 式子中：γ道的净计数率。：γ道实测得计数率。：γ道实测的本底计数率。 (3).偶然符合计数率 ，真正的β-γ符合计数率应该是： ， 式子中为符合道实测所得的符合计数率，为符合道实测所得的本底符合计数率，是进入β探测器的γ与γ道记录引起γ-γ的真符合计数率。 在放射源和计数器之间放置铝片之后所测得的符合计数率为： 故此得到的真符合计数率为 ， 因此放射性活度为： 实验内容 1. 用示波器观察符合装置的各级信号：调节符合延迟时间，观测各级的信号。 2. 用瞬时符合曲线测量符合分辨时间。 3. 用偶然符合法测量符合分辨时间。 4. β-γ符合法测量放射源的活度。 实验仪器 标准β源一个，β源一个，双踪示波器，FH0001机箱一台，FH1031A精密脉冲发生器一台，FH1034A高压电源二台，FH1014A符合电路一台，FJ-347β和γ探头各一个，FH1001A线性放大器二个，三路定标器一台，0.1mm厚的铝片若干块，FH1007A定时单道分析器二台 实验步骤 1. 按照图3将仪器连接。 2. 用精密脉冲产生器的输出脉冲做为信号，调节放大器放大倍数以及成型时间，单道的阈值以及符合电路的延迟时间，使符合电路有符合输出。 3. 将一路的延迟时间固定，连续调解另一路延迟时间，从示波器上观察符合输出波形的变化。在有符合输出的延迟内选择两三个值测量符合计数，观察符合计数有无变化。 图3. β-γ符合电路图方框图 4. 以探测器信号代替脉冲发生器信号，细测瞬时符合曲线。将一路的延迟时间固定，另一路延迟以0.1μs为步长进行间隔调整，测量瞬时符合计数，直至整个曲线测出。 5. 将延迟时间调到符合曲线的中间值位置，测量的绝对活度： (1).放上源，测量，，和。 (2).在放射源和β探头之间放上铝片，测量和。（） (3).拿下铝片和源，测量，和。 6.用源作为偶然符合源，测量，，和，并按公式算出符合分辨时间与符合分辨曲线的时间比较。 思考题 1. 源的绝对活度测量能否用γ-γ符合测量？它与β-γ符合测量活度有什么不同？ 2.试分析本实验中出现的γ-γ符合以及本底符合是不是偶然符合？ 3.为什么源可以作为偶然符合？ 实验数据处理 (1)示波器上调制的范围 4.34μs~5.40μs =0.53μs (2)放上放射源后测量符合分辨时间，得到数据如下 延迟时间(μs) 3.94 4.04 4.14 4.24 4.34 4.44 符合计数 229 400 682 9