核物理實(shí)驗(yàn)講義[001]

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1、實(shí)驗(yàn)名稱(chēng):Si(Li)X射線譜儀一、目的:1.了解Si(Li)譜儀的工作原理和基本技能，初步掌握它的使用方法。2.對(duì)譜儀進(jìn)行能量刻度，計(jì)算譜儀的能量分辨率。3.學(xué)會(huì)一種元素的分析方法—熒光分析法。二、設(shè)備:4.Si(Li)探測(cè)器5.前放，主放，高壓電源6.238Pu激發(fā)源7.Mn，F(xiàn)e，Co，Cu，Zn等純金屬或氧化物片8.待分析藥品三、步驟:用238Pu作激發(fā)源1.分別測(cè)(Fe，Co，Zn，Mn，Ni，Cu)特征譜，記下每種元素的Kα峰中心道的道數(shù)和半寬度。要求峰中心道記數(shù)誤差不大于4%2.測(cè)待分析樣品特征譜。記下Kα峰位

2、的道址。四、報(bào)告:1.由Mn，F(xiàn)e，Co，Ni，Cu和Zn的k∞峰位道址與能量(由手冊(cè)中查出)作能量刻度曲線。2.計(jì)算各種元素的Kα峰的半寬度(以能量為單位)和能量分辨率，作出能量?E與能量分辨率的曲線。3.根據(jù)待分析樣品的Kα峰位和能量刻度曲線，確定該元素為何種元素。實(shí)驗(yàn)名稱(chēng):NaI(Tl)γ單晶閃爍譜儀一、目的:1.了解NaI(Tl)γ單譜的基本結(jié)構(gòu)和單能譜的形狀。2.用一套標(biāo)準(zhǔn)源對(duì)譜儀進(jìn)行能量刻度，驗(yàn)證分辨率和能量關(guān)系。3.用相對(duì)比較法測(cè)未知源的活度。二、設(shè)備:1.NIM插件箱供電裝置。2.FH~1034A高壓，F(xiàn)H1

3、001A線性放大器各一臺(tái)。3.FH1001A定標(biāo)器一臺(tái)。4.FJ375Na(Tl)γ探頭一個(gè)5.多道分析器一臺(tái)6.標(biāo)準(zhǔn)源一套，待測(cè)源一個(gè)。三、步驟:1選擇好工作高壓和放大器放大倍數(shù)，使137Cs的全能峰位于100道附近(多道分析器的道數(shù)選擇為256道)。測(cè)137Cs的全譜，定時(shí)五分鐘，并記錄下來(lái)(參考數(shù):工作高壓:4*150伏，放大*4)2用137Cs，60Co源對(duì)譜儀進(jìn)行能量刻度:分別記下它們的全能峰道道址和半寬度FWHM所對(duì)應(yīng)的道數(shù)。3測(cè)未知源的強(qiáng)度:測(cè)其能譜和它的一個(gè)全能峰的面積:選出與它相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)源，測(cè)出同一全能峰的

4、面積:去掉源測(cè)本底(注意:測(cè)量時(shí)要保持能量不變，測(cè)量時(shí)間，道寬，放大倍數(shù)一相同)注:全能峰下總計(jì)數(shù)誤差<1%。四、報(bào)告:1.在半對(duì)數(shù)坐標(biāo)紙上畫(huà)出137Cs的能譜，求出FWHM和能量分辨率。2.用標(biāo)準(zhǔn)源做能量刻度曲線。并用最小二乘直線擬合，求出它的直線表達(dá)式，并求出各峰的FWHM的能量值。3.鑒別未知源為何種源(說(shuō)明原因)，標(biāo)出源活度(注意標(biāo)準(zhǔn)源的生產(chǎn)日期，活度，半衰期)。實(shí)驗(yàn)名稱(chēng):金硅面壘α譜儀一、目的:1.對(duì)譜儀進(jìn)行能量刻度;計(jì)算能量分辨率;2.確定未知源的α能量;3.測(cè)量239Pu的α能量:二、設(shè)備:1.FH—445Aα

5、探頭架2.FH—423電荷靈敏前置放大器，主放大器3.S—30多道分析器4.真空機(jī)械泵5.241Am和239Puα源三、步驟:1.將241Amα源放入真空室內(nèi)，抽真空。2.連好線路，調(diào)整譜儀參數(shù)。確定探測(cè)器的工作電壓參考數(shù)，前置放大*5主放大100*0.61.用標(biāo)準(zhǔn)源241Am和239Pu作能量刻度，測(cè)241Am和239Pu譜(300sec)并記錄下來(lái)，作能量刻度曲線(道址~能量)，計(jì)算各峰的能量分辨率和半寬度FWHM的能量值。2.測(cè)未知源的α譜，記下峰位道址，由能量刻度曲線查出未知源的α能量;3.測(cè)量239Pu的α射程R:

6、(1)通過(guò)活塞改變氣壓P，測(cè)量不同氣壓下峰下的面積值。參考數(shù):源距R0=4.4cm在P為30—10區(qū)間，每隔5寸測(cè)一個(gè)點(diǎn)10—2.5區(qū)間每隔1寸測(cè)一個(gè)點(diǎn)總計(jì)數(shù)誤差為4%(2)做N~Rp曲線，求α的平均射程RRp是將氣壓為P時(shí)得空氣厚度換算成大氣壓P0時(shí)的距離:由于Rp∝P，設(shè)Rp=Kp，又R0=Kp0∴Rp=(R0/P0)*p其中R0=4.4cm。P0=1各大氣壓＝760mm汞柱P與表頭上示數(shù)關(guān)系為　　　　P=P0(1-L/30)L為表頭示數(shù)（以寸為單位）∴Rp=R0(1-L/30)四、　注意事項(xiàng)：1.注意保護(hù)探測(cè)器和源表面

7、不受損傷，不要用手或鑷子去觸摸探測(cè)器和源表面2.偏壓不要超過(guò)150V3.由于標(biāo)準(zhǔn)α表面都有一層保護(hù)膜，因而α的能量有所降低，２４１Am的能量由5.486降為4.8Mev，239Pu的α能量由5.155降為4.6Mev。所以作能量刻度時(shí)用降低后的能量值為標(biāo)準(zhǔn)。五、報(bào)告:1.畫(huà)出241?Am和239Pu的能譜，計(jì)算出能量分辨率和用能量為單位的半寬度FWHM。2.能量刻度曲線，求出其斜率和截距，寫(xiě)出能量和道數(shù)之間的表達(dá)式。3.求未知源的α能量。4.確定239Pu的α射程R。實(shí)驗(yàn)名稱(chēng):HP(Ge)γ譜儀一、目的:1.了解譜儀的工作原

8、理。2.掌握譜儀的基本性能的測(cè)量方法。3.測(cè)量和分析未知樣品的γ能譜。二、設(shè)備:4.HP(Ge)探測(cè)器。5.電荷靈敏前置放大器，主放，高壓電源，多譜分析器。6.60Co，137Cs等系列標(biāo)準(zhǔn)源。三、步驟:7.用22Na對(duì)譜儀進(jìn)行能量刻度。8.測(cè)量60Co的γ能譜，確定1.33Mev全能峰的