實驗 符合測量

實驗符合測量第一頁，共十頁，編輯于2023年，星期二（一）γ-γ符合方法測量60Co放射源的活度一.實驗原理假如用單個計數(shù)器測量的活度（單位時間的衰變數(shù)），在測得計數(shù)率后要乘上立體角、探測效率等修正因子。若測量β射線，還要考慮放射源本身的自吸收等因素。這些因子有些不易算準(zhǔn)或測準(zhǔn)。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(zhǔn)確。第二頁，共十頁，編輯于2023年，星期二本實驗測量的60Co放射源衰變方式如圖所示。60Co以5.3年的半衰期發(fā)射β射線衰變成處于激發(fā)態(tài)的60Ni，后者在約10－11秒的時間間隔內(nèi)接連發(fā)射兩個能量分別為1.17MeV和1.33MeV的γ射線躍遷到60Ni的基態(tài)。因中間態(tài)壽命很短，β、γ1和γ2可看成同時發(fā)射的。

1.33MeV0.31MeV1.17MeV1260Niβ60Co第三頁，共十頁，編輯于2023年，星期二用兩個γ探測器來探測γ1和γ2。可推知放射源的活度為

N0=NⅠNⅡ/2NC

（1）其中NⅠ和NⅡ為由γ1和γ2引起的兩探測器的計數(shù)率，NC為符合計數(shù)率第四頁，共十頁，編輯于2023年，星期二（二）符合電路的工作原理符合電路類似邏輯電路的“與門”，它有兩個輸入端（在n重符合時有n個輸入端），只有當(dāng)兩個輸入端同時有脈沖時，輸出端才有脈沖。若兩個輸入脈沖不完全同時，它們的脈沖前沿就不完全重合，但只要兩個脈沖的時間間隔小于分辨時間，一部分脈沖將重疊，符合電路也會輸出一個符合脈沖。因此，分辨時間可以定義為符合電路能夠產(chǎn)生符合輸出的兩道輸入脈沖的最大時間間隔。相繼發(fā)生于時間間隔小于的事件，也可稱為符合事件或同時事件。則真符合和偶然符合可以定義為真符合：具有時間關(guān)聯(lián)性的同時事件偶然符合：沒有時間關(guān)聯(lián)性的同時事件第五頁，共十頁，編輯于2023年，星期二在符合測量工作中，可以用測量符合分辨曲線的方法來得到符合系統(tǒng)的分辨時間。一個探測器的脈沖直接輸入符合電路的輸入端，另一個探測器的脈沖經(jīng)人為延遲td時間后輸入符合電路的另一輸入端。這樣，兩個同時的脈沖在時間上被錯開了某一值td。當(dāng)td較小時，符合電路將它們還當(dāng)作同時的脈沖記錄；當(dāng)td大到一定程度后，符合電路就沒有輸出了。測量符合計數(shù)率隨td的變化，得如圖的符合分辨曲線。曲線半高度處的全寬度定為2。tdNC20第六頁，共十頁，編輯于2023年，星期二二.實驗裝置高壓電源探頭Ⅰ探頭Ⅱ放大器放大器甄別器甄別器符合定標(biāo)器60Co源第七頁，共十頁，編輯于2023年，星期二三.實驗內(nèi)容（一）符合系統(tǒng)的測試（二）測60Co源活度第八頁，共十頁，編輯于2023年，星期二思考題1．若有某放射性核素其級聯(lián)發(fā)射的γ1

和γ2能量差得比較多，探測器對它們的探測效率(γ1)≠(γ2)，此時（1）式是否成立？2．若某放射性核衰變方式如圖所示，能否用γ-γ符合方法測源強？3．用脈沖發(fā)生器測符合分辨曲線，當(dāng)td大于一定值時符合電路輸出脈沖數(shù)為零。用60Co源，閃爍探頭測分辨曲線時，符合電路輸出脈沖數(shù)會不會等于零？為什么？γ112γ2第九頁，共十頁，編輯于2023年，星期二

參考文獻1.復(fù)旦大學(xué)、清華大學(xué)、北京大學(xué)合編，原子核物理實驗方法，上冊第七章，科學(xué)出版社，19832.E.