NaITl闪烁谱仪系列试验试验报告.pdf

NaI(Tl)闪烁谱仪系列实验 实验报告 张楚珩（121120173） 2015年6月6日 1 引言 闪烁探测器是利用某些物质在射线作用下受激发光的特性来探测射线的仪器。它的主 要优点是：既能探测各种带电粒子，又能探测中性粒子；既能测量粒子强度，又能测量粒 子能量；且探测效率高，分辨时间短。它在核物理研究和放射性同位素测量中得到广泛的 应用。本实验的目的是了解 NaI(Tl)闪烁谱仪的原理、特性与结构，掌握 NaI(Tl)闪烁谱 仪的使用方法和射线能谱的刻度，学会NaI(Tl)闪烁谱仪的应用。 2 实验目的 1. 了解NaI(Tl)闪烁谱仪的组成，基本特性以及使用方法。 2. 掌握测量射线的能量和强度的基本方法。 3. 验证快速电子的动量和动能之间的相对论关系。 4. 掌握用磁谱仪获得单一动量电子的方法和同时测量相应动能的方法。 5. 学会测量射线能谱。 3 实验原理 3.1 射线与物质的相互作用 射线与物质的相互作用主要是光电效应、康普顿散射和正、负电于对产生以下三种 过程。 1. 光电效应：入射粒子把能量全部转移给原子中的束缚电子，而把束缚电子打出来形 成光电子。由于束缚电子的电离能 一般远小于入射射线能量 所以光电子的动 能近似等于人射射线的能量。 1 张楚珩 南京大学物理学院 sealzhang.tk 图 1: 康普顿散射示意图 2. 康普顿散射：核外电子与入射射线发生康普顿散射的示意图如图1所示。设入射 光 ′ 子能量为 ，散射光子能量为 ，则反冲康普顿电子的动能 ， ′ (1) 康普顿散射后散射光子能量与散射角 的关系为 ′ (2) (3) ′ 为人射射线能量与电子静止质量之比。由上式易知，当 时 ， ，这 ◦ 时 ，即不发生散射；当 时，散射光子能量最小，它等于 ， 这时康普顿电子的能量最大，为 (4)