伽马γ能谱测量分析近代物理实验报告.pdf

γ能谱的测量 中山大学 2013 级材料物理 供参（吓）考（你），此报告真心累 数据处理 注：本实验所有数据来自文件“蝙蝠侠” 一、 改变高压，保持其他条件不变（通道数 1024）观察 137Cs能谱变化 图 1 改变高压， 137Cs能谱变化曲线图 分析： 137 1. Cs的 γ能谱应该呈现三个峰和一个平台的连续分布，从通道低到高依次为 X射 线峰、反散射峰、康普顿效应贡献的平台以及反映 γ能量的全能峰。高压越大， 统计越明显。 2. 随着高压增大， 全能峰向右移动，并且高度下降、 宽度增大。因为闪烁谱仪能量 分辨率不变，高压增大，道址增大， 又不变，则 ???大，故宽度变大，高道址 ??? 的粒子数减少，高度下降。 ?? 二、 改变通道数，保持其他条件不变（高压 500V）观察 137Cs能谱变化 分析： （见图2 ） 1. 由于通道数 1500 后粒子数很少，能谱曲线趋于横轴，故横坐标只取到 1500， 方便观察。 2. 道数越小，全能峰对应的道址越小，全能峰也越高、越瘦。因为道数越小，则 每个道址包含的能量间隔越大，统计的粒子个数就越多，从而使全能峰越高。 图 2 改变通道数， 137 Cs能谱变化曲线图 三、 60Co的 ??能谱曲线图（ 500V，通道数 2014 ） 图 3 60Co的 γ能谱曲线图 分析： 60 1. 因为全能峰可以表示 γ射线的能量， Co两个峰对应的射线能量在图中标出， 分别为 1173keV、1333keV。 2. 为探究能谱仪的效率曲线，需要知道每个核素测量所得能谱图的全能峰面积。 计算方法如下： 全能峰面积即图中峰与底部线段所围成的面积，可用能谱曲线下的面积减去线段两 端与横轴所围成的梯形面积，而能谱曲线下的面积可用线段之间所有道址对应的粒 子数的加和来表示。加和结果通过 matlab 进行求和而得。虽然计算方式较为粗糙， 但基本符合。 对于左侧全能峰： S(E) 1=7287-(27+60)*(626-551)/2=3981 对于右侧全能峰： S(E) 2 =5824-(27+13)*(726-626)/2=3824 四、 137Cs的 ??能谱曲线图（ 500V，通道数 2014） 图 4 137Cs的 γ能谱曲线图 分析： 1. 全能峰面积为： S(E)=9916-(13+2)*90/2=9241 137 2. Cs的 γ能谱呈现三个峰和一个平台的连续分布， A为全能峰，这一幅度的脉冲是 0.662MeV 的 γ光子与闪烁体发生光电效应产生的。 B是一个平台，为康普顿效应产生 的，散射光子逃逸，留下连续的电子谱。 C为反散射峰，没有被闪烁体吸收的 γ光子 与闪烁体周围的物质发生康普顿散射时， 反散射光子可能进入闪烁体发生光