2020-08-05
79ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №25
ИЗУЧЕНИЕ РАБОТЫ СЦИНТИЛЛЯЦИОННОГО
СЧЕТЧИКА ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ
Задание для подготовки к лабораторной работе:
По указанной литературе [1, с. 499 - 501], [2, с. 194 - 196], [3, с. 69 - 73] изучите устройство и принцип работы сцинтилляционного счетчика ионизирующих излучений.
Ответьте на следующие вопросы:
1. Что такое сцинтилляции?
2. Какие вещества используются в качестве сцинтилляторов?
3. Принципы работы сцинтилляционного детектора.
4. Какова роль фотоэлектронного умножителя в сцинтилляционном детекторе?
5. Что такое фотоэлектрический эффект? Перечислите его законы.
6. Что такое вторичная электронная эмиссия?
7. Опишите работу фотоэлектронного умножителя.
8. Перечислите преимущества сцинтилляционного детектора.
9. Каким образом можно достигнуть необходимого оптического контакта между сцинтиллятором и входным окном фотоэлектронного умножителя?
10. Почему фотоэлектронный умножитель необходимо светоизолировать?
Начертите принципиальную схему включения сцинтилляционного счетчика.
По указанной литературе ознакомьтесь с энергетическим спектром бета – излучения.
Ответьте на следующие вопросы:
1. Что такое энергетический спектр излучения?
2. Какие существуют виды бета-распада?
3. Как объясняется непрерывный характер энергетического спектра бета – излучения?
4. Какими свойствами обладает нейтрино?
Ознакомьтесь с описанием хода лабораторной работы. В рабочем журнале заготовьте необходимые таблицы и запишите расчетные формулы.
Ход работы
Задание 1: Изучение счетной характеристики сцинтилляционного детектора.
1. Включите электропитание сцинтилляционного счетчика. Установите источник ионизирующего излучения вблизи входного окна детектора. По указанию преподавателя установите определенный уровень дискриминации регистрируемых импульсов.
2. Плавно увеличивая напряжение питания, добейтесь начала срабатывания пересчетного устройства.
3. Меняя напряжение питания U через 100 В, для каждого значения напряжения проведите по 5 измерений числа зарегистрированных импульсов N за интервал времени 30с.
4. Для каждого значения напряжения найдите среднее число зарегистрированных импульсов N. Результаты измерений и вычислений занесите в таблицу 1.
| U | N1 | N2 | N3 | N4 | N5 | 
| σ |
5. Постройте график зависимости N = N(U)
6. Определите рабочее напряжение сцинтилляционного детектора
Оцените относительную погрешность определения рабочего напряжения.
7. Для каждого значения Nопределите среднеквадратичное отклонение
Задание 2: Исследование вида энергетического спектра бета – радиоактивного источника.
1. Подайте на сцинтилляционный детектор определенное в задании 1 рабочее напряжение.
2. Установите минимальный уровень дискриминации регистрируемых импульсов D =1.
3. Измерьте в течение 1 минуты число регистрируемых шумовых импульсов Nф.
4. Изменяя уровень дискриминации от 1 до 10, проведите
аналогичные измерения Nф.
5. Установите источник бета – излучения вблизи входного окна детектора.
6. Изменяя уровень дискриминации от 1 до 10, проведите измерения числа зарегистрированных импульсов N. Время измерения 1 минута.
7. Для каждого уровня дискриминации D вычислите число регистрируемых импульсов, создаваемых непосредственно источником бета – излучения
.
Рассчитайте значение среднеквадратического отклонения
8. Результаты измерений и вычислений занести в таблицу 2.
| D | Nф | N | Nист | σ | 
|
9. На миллиметровой бумаге построить график зависимости Nист=Nист(D).
10. По графику зависимости NИСТ = NИCT(D) для каждого D найти производную
11. Построить дифференциальный энергетический спектр бета – радиоактивного источника: как функцию от D.
Список рекомендуемой литературы
1. Широков Ю.М., Юдин Н.П. Ядерная физика. М., 1980.
2. Сивухин Д.В. Общий курс физики. Т.5, 4.2. М., 1989.
3. Фрауэнфельдер Г. Субатомная физика. М., 1979.
