Оценка погрешностей измерений

6.1. Погрешность толщины пластинки d ₁ в массовых единицах длины (г/см²).

Значение d ₁ в г/см² (d _1m) определяется формулой

,

где ρ – плотность поглотителя, а d ₁ без индекса m – толщина пластинки в обычных единицах длины (мм). Из формулы следует, что

,             .

Плотность поглотителя и толщина одной пластинки – величины заданные, оцените их погрешности самостоятельно.

6.2. Погрешность толщины поглотителя.

Толщина поглотителя d в массовых единицах длины определяется формулой

,

где N _п – число пластинок, из которых набран поглотитель, d_i – толщины пластинок в массовых единицах длины. Так как слагаемых в формуле может быть больше трёх, то оценку погрешности суммы следует производить так:

.

Все пластинки одинаковые, поэтому и погрешности их толщин одинаковы. Следовательно,

.

6.3. Погрешности измерения числа импульсов N и N _ф за время экспозиции.

Как написано в разделе 3, эти погрешности можно оценить по формулам (16) и (17):

,            ,                                                          (16)

,       .                                                     (17)

6.4. Погрешность измерения скорости счёта.

Формулы для оценки погрешности основной скорости счёта  тоже приведены в разделе 3. Так как

,           ,       ,

то

;

;

.

6.5. Погрешность измерения вспомогательной величины .

Используя общую формулу, получим:

.

6.6. Погрешность измерения коэффициента ослабления гамма-излучения μ _m.

Так как массовый коэффициент ослабления μ _m отличается от углового коэффициента m линейной зависимости y (d) только знаком: , то у них одна и та же погрешность. Для оценки погрешности Δ(m) следует при определении углового коэффициента m воспользоваться функцией ЛИНЕЙН.

6.7. Погрешность измерения фактора накопления B.

Фактор накопления измеряется с помощью формулы (15) . Из этой формулы следует:

,            .

Контрольные вопросы

7.1. Назовите основные процессы взаимодействия гамма-излучения с веществом.

7.2. Какой из процессов взаимодействия гамма-излучения с веществом является наиболее вероятным в данной лабораторной работе?

7.3. Что такое плотность потока частиц?

7.4. От чего зависит в данной лабораторной работе распределение плотности потока гамма-квантов в поглотителе?

7.5. Чем отличаются направленный пучок гамма-квантов от диффузного?

7.6. В чём состоит закон ослабления узкого пучка гамма-квантов плоским поглотителем?

7.7. Что такое линейный и массовый коэффициенты ослабления гамма-излучения?

7.8. В чём состоит закон ослабления широкого пучка гамма-квантов плоским поглотителем?

7.9. Почему фактор накопления больше 1?

7.10. Какую из эмпирических формул для фактора накопления вы будете использовать в данной лабораторной работе?

7.11. Из каких основных блоков состоит экспериментальная установка?

7.12. Как устроен поглотитель?

7.13. Что такое коллиматор и для чего нужны коллиматоры в данной лабораторной работе?

7.14. Что такое «скорость счёта»?

7.15. Какие графики вам надо построить на основании результатов измерений и для чего?

Литература

8.1. Мухин К.Н. Экспериментальная ядерная физика. Энергоатомиздат, М. 1983.

8.2. Машкович В.П., Кудрявцева А.В. Защита от ионизирующих излучений. Энергоатомиздат, М. 1995.

8.3. Вах И.В., Марончук И.И. Ядерная и нейтронная физика. Лабораторные работы, часть 3. Методическое пособие. – Издательство СНУЯЭП, 2011.

8.4. Рипп А.Г. Обработка измерений. Методическое пособие. – Издательство СНУЯЭП, 2012.

[1] С ростом толщины поглотителя увеличивается вероятность многократного рассеяния, результатом чего становится накопление в пучке рассеянных квантов – как однократно, так и многократно рассеянных.