γ能谱实验-交流页面

基本教学内容

  • γ探头输出的随机脉冲的观察。
  • 能谱仪能量定标和未知γ射线能量的测定。
  • 测量铅对γ射线的质量吸收系数μ。

教学探讨

本实验是核物理实验的经典实验,相关的物理内容非常丰富,但在我们的教学调查中,有学生认为:教学内容少,做完实验没什么收获。我个人觉得,这是因为同学没有理解这个实验的内涵所致。要让学生更好地理解本实验,从中有更多的收获,实验指导教师的引导很关键,我们有必要通过多种方式的交流,让学生接触到更多的东西,知道通过这个简单的实验,可学习、可探索的内容还很多。在实验指导过程中,向学生提出各种启发性的思考题,应该是一种比较有效的方法。下面,我们列举一些可能的思考题。 — 乐永康 2011/08/21 13:20

关于γ射线

  1. γ射线是怎么产生的?和X射线有什么异同?
  2. α、β衰变都会产生新的核素,但γ衰变不会产生新的核素,为什么γ衰变也是一种核反应?
  3. β衰变分三种,各是怎样的衰变?
  4. γ射线的能量展宽是多大?用什么方法可以将γ射线的能量测定最准确?能量测量的最小不确定度是多大?
  5. 找一份核素衰变纲图,努力明白图中标注的内容的含义。
  6. 核辐射的成分很多,但对环境危害最大的是γ射线,为什么?

关于γ射线与物质的相互作用

  1. 不同能量的γ射线与物质的相互作用时,三种相互作用发生的比例如何?这种比例会随作用物质的不同而改变吗?
  2. 怎么理解γ射线与物质的相互作用时的多电子过程?多电子过程对能谱会有怎样的影响?
  3. 反散射峰的行程机制如何?

关于NaI(Tl)单晶探头

  1. NaI(Tl)单晶探头中发生的物理过程里,荧光发射效率、发射谱宽和荧光接收效率(进入光电倍增管的荧光光子数所占的百分比)三个参数都会影响γ能谱的分辨率。前两个因素由NaI(Tl)单晶探头的材料特性决定,荧光接收效率则和探头的形状、加工过程及光电倍增管的接收窗口的大小有关。我们目前使用的设备里,这三个参数各是多大?
  2. NaI(Tl)单晶探头输出的光脉冲的宽度如何?
  3. 在NaI单晶中掺入Tl的作用是什么?一般掺杂比例是多少?掺杂后的能级图怎么变化?
  4. 什么是自吸收?闪烁体的自吸收会有什么影响?

关于光电倍增管

  1. 光电倍增管的光谱响应特性如何?高压对光谱响应特性有怎样的影响?
  2. 光电倍增管的光谱响应特性和光电子量子产率是否有相同的含义?
  3. 光电倍增管的倍增系数随高压怎样变化?倍增系数的离散情况如何?
  4. 怎样才能看到光阴极上的输出信号?
  5. 光电倍增管的输出脉冲宽度和哪些因素有关?

关于线性放大器

  1. 线性放大器的放大倍数、放大线性度怎么测量?
  2. 电子学上,如何实现微分、积分功能?放大电路中的微分、积分有和用途?
  3. 微分、积分过程对脉冲的时间宽度有影响吗?
  4. 微分、积分的设置参数是何含义?该怎么选择?
  5. 相同参数设置下,信号经过一次微分后再积分,能否还原?

关于多道分析器

  1. 多道分析器的下阈值是否可调?对能谱有何影响?
  2. 多道分析器对能量分辨率会有影响吗?

关于能谱

  1. 能量分辨率和哪些因素有关?怎样提高能量分辨率?
  2. 对于具体的测量任务,能谱怎么定标更合理?
  3. 康普顿平台边缘在能谱上的位置怎么确定?
  4. 能谱本底的来源有哪些?各自的贡献有多大?
  5. 怎样测定康普顿散射的角分布?

关于衰减系数

  1. 测量衰减系数时,为什么选用卡全能峰的方法?
  2. 本底对衰减系数的测量结果有多大的影响?
  3. 怎样扣除全能峰的本底?
  4. 物质对γ射线的吸收系数大小和什么性质有关?

国内各高校本实验网页

讨论区

在前面各部分,我都留下了一堆的问题,没有答案,很希望能和各个兄弟院校的同行开展深入的交流,一起提高实验教学的水平。接下来,我将努力寻找这些问题的答案或者思路,希望能整理成一份实验教案。 — 乐永康 2011/08/24 16:35
很希望能升级γ能谱实验的设备,主要是多道分析器,一直在寻找合适的解决方案,但尚未有满意的产品。不知道同行们有怎样的推荐? — 乐永康 2011/08/17 16:02
 
public_forum/gamma_spectrum.txt · 最后更改: 2014/11/04 23:43 由 xiaole
 
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