近代物理實驗2-3 符合測量

符合測量方嘯0910200整理課件目錄整理課件符合測量方法簡介背景：符合計數(shù)法是德國科學家博特(Bothe)提出的，是在蓋革計數(shù)器的基礎上發(fā)展起來的，所做的革新是利用兩個計數(shù)管，使得只有電離碰撞在兩個計數(shù)管中同時發(fā)生時，這兩個計數(shù)管才會計數(shù)。符合事件：兩個或兩個以上同時的關(guān)聯(lián)事件。符合測量技術(shù)：利用符合電路來甄別符合事件在不同探測器的輸出脈沖，從中把有符合事件選擇出來。符合電路：由邏輯門來控制，對于符合門，當兩個輸入端同時有正脈沖時，符合門打開有脈沖輸出，否則沒有脈沖輸出。整理課件符合分辨時間：符合裝置具有一定的時間分辨能力，符合裝置所能夠區(qū)分的最小時間間隔，大小與輸入脈沖的形狀、持續(xù)時間、符合電路的性能有關(guān)。偶然符合：大量的獨立事件來說，兩個探測器的輸出信號同時發(fā)生在符合分辨時間內(nèi)，這時符合電路也輸出符合脈沖，但這兩個事件不是符合事件。符合測量系統(tǒng)關(guān)鍵參數(shù)：符合分辨時間符合測量方法簡介整理課件符合測量在本次試驗中應用

在60Co的級聯(lián)衰變中，它先放出一個β粒子成為60Ni的激發(fā)態(tài)，再由激發(fā)態(tài)退激放出兩個γ粒子γ1、γ2。因為60Ni的兩個激發(fā)態(tài)的平均壽命均十分短(分別約為10－20s和7×10－13s)，如果β粒子和γ1光子分別進人兩個探測器，再把兩個探測器輸出的脈沖引到符合電路時，一般的符合電路不能區(qū)分這么短的時間差，則可認為β和γ1是一對符合事件。同理，γ1和γ2也認為是一對符合事件。這樣，符合電路便可輸出一個符合脈沖。符合測量方法簡介整理課件圖1

60Co的衰變圖圖2符合事件示意圖

符合測量方法簡介整理課件圖3符合脈沖輸出示意圖符合測量方法簡介整理課件學習符合測量的基本概念和基本原理;學會符合裝置分辨時間的測量;掌握用γ-γ符合法測定放射源絕對活度（強度）的方法。實驗目的整理課件用單個計數(shù)器測量的活度，在測得計數(shù)率后要乘上立體角、探測效率等修正因子。在滿足一定條件時，用符合方法，可使測量的結(jié)果與這些因子無關(guān)，使結(jié)果準確；

60Co衰變發(fā)射的β射線和兩種γ射線可以認為是同步產(chǎn)生的，用兩個γ探測器來探測γ1和γ2

；兩個γ探測器對放射源的立體角為，其探測效率分別為。單位時間有N0個60Co核衰變，即同時發(fā)射出N0個β粒子和射出N0個γ1和γ2

粒子。實驗原理及過程整理課件γ1和γ2粒子引起的探測器的計數(shù)率為總的符合計數(shù)率為由上述兩式得到N0即為個60Co放射源的活度實驗原理及過程整理課件然而上述計算的基礎是理想情況，實際中有較多的偶然符合的事例存在，所以對于上述計算公式必須做出修正；由于在輸出的符合事例中只有很少一部分為符合試驗要求的“符合事例”，可以近似認為是N1和N2時間上無關(guān)的事件；偶然符合計數(shù)率滿足實驗原理及過程整理課件上式與前式相比即得一般希望Na/Nc<=1,則有

可見要對上述的測量值做出修正，關(guān)鍵在于測出符合系統(tǒng)裝置的分辨時間。實驗原理及過程整理課件符合系統(tǒng)分辨時間的測量

利用測量符合分辨曲線的方法測量系統(tǒng)分辨時間

具體測量方法簡介在圖4中，用脈沖發(fā)生器作脈沖信號源，人為地改變兩個輸入道的相對延遲時間td，即固定第I道的脈沖，調(diào)節(jié)第Ⅱ道的延遲旋鈕，使第Ⅱ道脈沖自左向右與第I道脈沖發(fā)生符合。得到的符合計數(shù)率隨延遲時間的td分布曲線，稱為延遲符合曲線，如圖5。通常以該曲線的半高寬來定義符合分辨時間，其大小為，這里的稱為物理分辨時間。在慢符合(≥10－7s)情況下，≈。實驗原理及過程整理課件圖4符合脈沖輸出示意圖圖5瞬時延遲符合曲線實驗原理及過程整理課件關(guān)于粒子計數(shù)器的本底問題

在實驗中開始測量之前，粒子計數(shù)器就會有一些基本的讀數(shù)，這是由于散漫于宇宙中的宇宙線在計數(shù)器上引起的反應。所以實驗之前要先記錄下本底的數(shù)據(jù)，在實驗數(shù)據(jù)中將本底扣除之后再做計算。實驗原理及過程整理課件綜合

綜合以上的本底和影響很大的偶然符合事例，我們在計算放射源的活度時，利用的還是下式：只是所用的所有數(shù)據(jù)首先都應該是扣除本底的，然后式中的Nc(即為符合計數(shù)率)應該是實驗所測減去我們利用符合分辨時間計算出來的偶然符合計數(shù)率之后的值。實驗原理及過程整理課件實驗步驟：

符合系統(tǒng)測試用精密脈沖產(chǎn)生器作脈沖源，調(diào)節(jié)、測試符合系統(tǒng)。觀察各點的脈沖波形、相對時間關(guān)系，熟悉符合系統(tǒng)的工作情況、用延時器電路加入不同的延時，測符合分辨曲線，求分辨時間。改變符合電路的成形時間看分辨曲線的變化并討論之。實驗原理及過程整理課件圖6實驗所用的延時電路示意圖實驗原理及過程整理課件2.測放射源的活度按要求連接好電路，調(diào)節(jié)高壓、放大倍數(shù)和甄別閥，改變形成時間，調(diào)節(jié)成形脈沖寬度，取幾個寬度值，分別測量符合分辨曲線。分別求出符合分辨時間，真符合計數(shù)率，真符合與偶然符合計數(shù)率值。選一個合適的條件測量符合計數(shù)率，扣除偶然符合后得到Nc；測量每道計數(shù)率，減去本底后得到N1和N2。計算源活度和分辨時間，與從分辨曲線得出的結(jié)果比較。實驗原理及過程整理課件探測效率的問題實驗中可能出現(xiàn)問題分析試驗中我們近似認為兩種射線能力相近，即兩個探測器分別對兩種射線的探測效率相近，即只利用了兩個效率常數(shù)。這樣處理的前提是兩束射線