Báo cáo thực hành vật lý hạt nhân 4

Báo cáo thực hành vật lý hạt nhân

BÀI 1: KHẢO SÁT ĐẶC TRƯNG CỦA PHỔ KẾ HẠT NHÂN

I MỤC ĐÍCH : Làm quen với phổ kế hạt nhân khảo sát các thông số hoạt động

của phổ kế (từ 800 – 1000V) cao thế, độ khuếch đại, thời gian đo, ngưỡng, cửa sổ, phân cực…

II THIẾT BỊ:

- Phổ kế một kênh

- Phổ nguồn Co60

III THỰC HÀNH.

- Cao thế 1000V , K = 40

- T = 12s thời gian phân huỹ 1/1/2000Cường độ ban đầu 1Bp, thuộc máy phân tích biên độ một kênh RFT 20026

KĐ Pre amp

KĐ

Bộ chỉ thị

H

V

ɣ

Thời gian t

Cửa sổ ∆ U Ngưỡng dưới(U, V)

On – off (power)

On -

off

(HV)

Đèn chỉ thị tín hiệu phân cực

Start Stop Nuul

N 822 1527 1074 2456 3527 4466

Đồ thị phổ tích phân thô.K2 = 7

HV = 850

HV = 950

IV NHẬN XÉT

Khi cố định hệ số khuếch đại K và thay đổi cao thế với giá trị tăng dần, ta thấy cao thế càng cao thì số đếm N thu được càng lớn Tuy nhiên nếu cao thế quá lớn khi đó số đếm thu được không tốt hơn bao nhiêu, nhưng dễ gây ra hỏng hóc thiết

bị hơn là đặt ra cao thế thấp Vì vậy cao thế thích hợp được chọn từ 750 - 1000V và ta cũng thấy khi cố định cao thế và tăng dần hệ số khuếch đại K, số đếm cũng tăng tương ứng với hệ số khuếch đại khi ta thay đổi Điều đó chứng tỏ rằng số đếm N phụ thuộc vào cao thế và hệ số khuếch đại K cũng từ kết quả trên, khi đo với thời gian càng dài một cách định tính ta thấy rằng sự ảnh hưởng của cao thế và hệ số khuếch đại vào việc đếm thu được tốt hơn

BÀI 2: KHẢO SÁT PHỔ TÍCH PHÂN.

I MỤC ĐÍCH

Khảo sát phổ tích phân của phổ kế một kênh

II THIẾT BỊ

- Phổ kế một kênh

Phổ nguồn Co60

III THỰC HÀNH.

- Cao thế 1000V

- K = 40

- T = 12s thời gian phân huỹ 1/1/2000

- Cường độ ban đầu 1Bp, thuộc máy phân tích biên độ một kênh RFT 20026

- Đo phổ tích phân thô

N 17818 12920 8258 6052 4754 3506 2027 859 121 0

0

5000

10000

15000

20000

N

U(v)

Ño phoå thoâ trung bình.

ĐỒ THỊ PHỔ TRUNG BÌNH

Đo phổ tích phân tinh

0

5000

10000

15000

20000

0.9 13853 3.5 5557 6.1 2052 8.7 10

2.3 7555 4.9 3820 7.5 469

2.4 7274 5.0 3599 7.6 454

2.5 7229 5.1 3509 7.7 337

5000

10000

15000

20000

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

CH N

IV.NHẬN XÉT

Phổ tích phân dùng chế độ DIS cho cửa sổ, có nghĩa cửa sổ chỉ mở ngưỡng dưới, ngưỡng trên thoải mái Hệ số 1 kênh khi được đặt ở chế độ tích phân chỉ thu được các tín hiệu của tia Gamma và năng lượng tương ứng với độ lớn điện thế của xung điện tử trên một ngưỡng thế đặt trứơc nào đó Điều đó có nghĩa là 1 tia Gamma mang năng lượng lớn hơn năng lượng đặt trước tương ứng với điện thế ngưỡng thì đều được nghi nhận bởi hệ đếm Như vậy đối với chế độ tích phân thì năng lượng của tia Gamma chỉ được ràng buộc ở ngưỡng dưới Qua việc khảo sát phổ thô, phổ trung bình, phổ tinh ta thấy khi tăng theo ngưỡng lên dần thì ta thấy số đếm giảm dần theo chiều ngược lại vì: Cửa sổ chỉ ghi nhận những bức xạ có năng lượng lớn hơn giá trị giới hạn của ngưỡng, còn những bức xạ có năng lượng nhỏ hơn giá trị giới hạn của ngưỡng sẽ không được ghi nhận

BÀI 3 KHẢO SÁT PHỔ VI PHÂN.

I MỤC ĐÍCH:

khảo sát phổ vi phân của phổ kế một kênh, khảo sát trên cả phổ đa kênh

Phổ vi phân

II THIẾT BỊ

- Phổ kế một kênh

- Phổ nguồn Co60

III THỰC HÀNH Cao thế 1000V

- K = 40

- T = 12s thời gian phân hủy 1/1/2000

- Cường độ ban đầu 1Bp, thuộc máy phân tích biên độ một kênh RFT 20026

Đo phổ tích phân dạng thô

N 5523 6304 3040 1731 1493 1745 1836 1298 284 3

Không có cửa sổ Có cửa sổ

0

2000

4000

6000

8000

N

U(v)

N 1705 3317 3079 2498 1658 1105 851 749 686 687

ĐỒ THỊ PHỔ TRUNG BÌNH

0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500

CH N

U (v) N U(v) N U (v) N U (v) N

IV.NHẬN XÉT

Đối với phổ vi phân, việc chia ra càng nhiều kênh càng làm chính xác bộ số liệu vì khi đó diện tích đỉnh phổ được tính xem như bằng tổng của rất nhiều đỉnh, và dẫn đến số đếm thống kê tăng Có nghĩa là sai số thống kê giảm, ở vùng năng lượng rất thấp, thềm phông tăng rất cao do nhiễm điện tử, ở vùng năng lượng trung bình vẫn tồn tại phông cao do hiệu ứng bức xạ ngược và các đỉnh Compton, đặt biệt trong phổ tồn tại một đỉnh Compton rất lớn ứng với các đỉnh phát Gamma của Co60 trong phổ vi phân tồn tại các phổ Gamma ứng với năng lượng của nó và hoạt độ của tia Gamma này ngày càng lớn thì đĩnh phổ sẽ càng cao Như vậy, dựa vào phổ vi phân ta có thể

ĐỒ THI PHỔ TINH

0

50

100

150

200

250

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

CH N

định lượng một cách chính xác phân phát Gamma trong đối tượng đo Khi khảo sát phổ ở dạng thô, trung bình và tinh ta thấy khi cửa sổ thay đổi (tăng dần), dẫn đến số đếm cũng thay đổi theo Từ bảng số liệu khảo sát ta thấy số đếm N thay đổi không theo quy luật nhất định nào mà nó biến thiên lúc tăng, lúc giảm Việc tăng, giảm của số liệu đếm là do giới hạn của cửa sổ gây ra, cửa sổ sẽ ghi những bức xạ trong cửa sổ, còn những bức xạ nằm ngoài sẽ không được ghi nhận.

BÀI 4: PHỔ PHÔNG

I.MỤC ĐÍCH

-Dùng phổ vi phân để khảo sát phổ phông

II.THIẾT BỊ

- Phổ kế một kênh

-Phổ nguồn Co60

III.THỰC HÀNH.

-Cao thế 1000V

-K = 40

-T = 12s thời gian phân huỹ 1/1/2000

-Cường độ ban đầu 1Bp, thuộc máy phân tích biên độ một kênh RFT 20026

Đo phổ tích phân dạng thô

Phoå trung bình.

0 100 200 300 400 500 600 700 800

CH

N

Đồ thị phổ trung bình

0

100

200

300

400

500

600

700

CH N

0 2.6 0 5.2 0 7.8 0