反符合法在γ能谱仪及其相关试验中的实用性.ppt

反符合法在γ能谱仪及其相关实验中的实用性 报告人：邵思熠 光科学与工程系 什么是反符合法 反符合法可用来提高γ能谱的峰康比 峰康比是一个分析能谱的重要指标，表示全能峰的高度和康普顿平台边缘的高度的比值 提高峰康比的意义 1 增大全能峰的高度，提高寻峰的准确性，实现更精确地能量定标 2 减小康普顿平台的高度，使存在高能强峰的情况下观察到被康普顿平台覆盖的低能弱峰 反符合法原理 反符合法的基本原理是通过排除同时时间，也就是将反冲电子产生的脉冲和散射光子产生的脉冲和散射光子产生的光点脉冲输入反符合电路，通过延迟线，将这两个脉冲分开计数。 这样就可以达到在散射光子产生的γ能谱中减少反冲电子数的目的，实现峰康比的提升。 反符合法探头和线路示意图 峰康比提升效果 反符合法缺陷 1 线路过于复杂 2 实验设备繁多 （光电倍增管 7支；高压电源7台； 低压电源 2台；线性脉冲放大器 3台； 定时单道分析器 2台。。。。。） 分析实用性 从两个方面分析： （1）反符合法对提高能量定标准确性的帮助 （2）反符合法对观察低能弱峰的帮助 1 反符合法对提高能量定标准确性的帮助 （这里举相对论验证实验为例） 137Cs的γ能谱图中能够准确地定出反散射峰和全能峰的位置，所以定标的关键转移到能否准确定出60Co的峰所对应的道数 （1500S的记录图未拷贝下来） 时间/S 全能峰A道址 全能峰B道址 400 577.0 665.0 600 596.8 668.9 1000 587.6 664.7 1500 587.9 664.5 结论1 对实验结果影响很小 与其使用反符合法提高实验准确性，还不如换一个稳定的高压电源或者设计一套能够更准确确定探头位置的装置。 2 反符合法对观察低能弱峰的帮助 除了γ能谱图中常见的光电峰，反散射峰和正负电子湮没峰，还有可能有其他的峰形成，其中最常见的就是由电子对效应引发的单逃逸峰和双逃逸峰 单逃逸峰和双逃逸峰可以作为正负电子对效应的一个实验证明，也可以说是能量转化成物质的一个证明。 提高峰康比后观察到的24Na的γ能谱图 但具有讽刺意味的是，虽然逃逸峰可以证明正负电子对效应以及能量和物质的相互转化，但很多时候，人们总是刻意去消除这些峰的干扰。比如在探测Zn元素的实验中，可能会由于逃逸峰的出现而将该元素误判为Co元素 由于逃逸峰的出现而误判为其它元素的例子 主元素 误判元素 Zn Co Cu Tb Co Nd Fe La Mn Xe Sc Cr Ca Sb 结论2 是否需要在γ能谱仪中使用反符合法观察低能弱峰应该根据实验的要求和目的来决定。 总结 虽然峰康比是γ能谱实验及其相关实验的一个重要指标，并且使用反符合法对提高γ能谱的能量定标精确性和探测能力有一定帮助，但由于在我们所进行的实验中不会大幅改善实验结果，再加上其繁多的实验设备，所以是否在今后的科学研究中使用反符合法增大γ能谱的峰康比要通过仔细分析实验的要求和目的来决定。但通过脉冲延迟来实现反符合输出是一个很具创意的实验思想，可以在今后的实验中借鉴使用。 参考资料 [1] 北京大学，复旦大学主编 核物理实验 北京：原子能出版社 1984 [2] 复旦大学主编 近代物理实验 北京：高等教育出版社 1994 [3] 复旦大学物理教学实验中心 近代物理实验补充讲义 [4] 高立模主编 近代物理实验 天津：南开大学出版社 2006 [5] 陈伯显等 NaI(T1)探测器对γ射线的响应函数的研究 全国第四届核仪器及其应用学术会议 2003 [6] 施明哲 电子材料分析中的能谱干扰峰 第九届全国可靠性物理学术讨论会 2001 ? 谢谢各位老师在本学期的实验中给与的指导和帮助