NaI(Tl)闪烁谱仪及g能谱测量核物理实验物理科学与技术学院核工程与技术系实验目的1、了解闪烁探测器的结构、工作原理。2、熟悉γ射线与物质相互作用的三种效应（光电效应、康普顿效应和电子对效应）。3、掌握闪烁谱仪的几个性能指标和测试方法，观测、分析γ全能谱。实验仪器γ放射源60Co和137Cs；NaI（Tl）单晶γ闪烁谱仪；计算机等。NaI(Tl)闪烁谱仪及g能谱测量实验原理一、γ射线与物质的作用康普顿效应1、闪烁探测器的组成：闪烁体、光电倍增管和相应的电子仪器NaI(Tl)闪烁谱仪及伽马能谱测量二、NaI（Tl）单晶γ闪烁能谱仪的结构与性能1、闪烁探测器的组成：闪烁体、光电倍增管和相应的电子仪器2、单道与多道脉冲幅度分析器3、NaI（Tl）单晶γ闪烁能谱仪的主要指标（1）能量分辨率（2）线性与能量刻度NaI(Tl)闪烁谱仪及伽马能谱测量二、NaI（Tl）单晶γ闪烁能谱仪的结构与性能图2137Cs的γ射线的能谱NaI(Tl)闪烁谱仪及伽马能谱测量三、137Cs的γ射线的能谱137Cs半衰期30.17年。95%通过贝塔衰变为137m1Ba(半衰期153秒、光子能量是662 keV)，5%直接衰变为稳定的137Ba。环境中存在着微量的137Cs，它们几乎都是在1940年代至1960年代的核试爆及某些核事故中释放出来的。历史上曾造成137Cs释放进入环境中的著名案例包括如切尔诺贝利核事故等。2011年3月11日，日本的福岛第一核电站事
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件发生时，也曾发现它的存在。NaI(Tl)闪烁谱仪及伽马能谱测量60Co的γ射线的能谱实验内容测量137Cs或60Co伽马射线谱，观察调节高压（500-650V）对能谱的影响，调节高压使137Cs或60Co能谱的最大脉冲幅度尽量大而又不超过多道脉冲分析器的分析范围。求出能量分辨率137Cs（0.6617MeV）或60Co（1.1732MeV，1.3325MeV）。进行能量刻度，绘制能量刻度曲线:用已知源137Cs（0.6617MeV，0.184MeV）或60Co（1.1732MeV，1.3325MeV）对谱仪进行能量刻度。根据测出的137Cs、60Co的γ谱，观察形状，识别其光电峰、反散射峰、X射线峰及康普顿边界等；
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光电峰、反散射峰的峰位。从测量到的137Cs或60Co的γ能谱图，计算康普顿边和反散射峰的能量值，并与理论值作比较，对所得的结果进行讨论。NaI(Tl)闪烁谱仪及伽马能谱测量注意事项NaI（Tl）探测器要轻拿轻放，切忌磕碰。仪器开机后，必须预热30分钟左右。当工作指示灯为红色时，勿关闭仪器。光电倍增管加高压、降高压都要慢，高压不得超过650V。在测绘能量刻度曲线中，为了减小计数统计涨落对测量的影响，应保证计数足够多（>1000）。实验室禁止吃东西，实验后要洗手。1.如何从示波器上观察到的137Cs或60Co脉冲波形图，判断谱仪能量分辨率的好坏？2.反散射峰是如何形成的？3.若有一单能伽马源，能量为2MeV，试预言其谱形。思考题常用数据：60Co两条伽马射线能量1173.2keV和1332.5keV，137Cs伽马射线能量661.7keV,反散射峰能量184keV。铝的密度2.7g/cm3,铅的密度11.34g/cm3。对661.7keV能量伽马射线，铝的质量吸收系数理论值0.194cm-1,铅的质量吸收系数理论值1.213cm-1。241Am的g射线的能谱Americiumisamanmade radioactiveisotope,andiscommonlyfoundinsmokedetectors.Thesourceisanalphaemitter,andinthedecayprocessitalsokicksoutagammaat59.6keV. ThisisatypicalgammaspectrumfromAmericium,asyoucansee,thetallpeakat59.6keVisveryobviousandoverpowerseverythingelse,italsohasagammaat26.3keVwhichissometimesvisibletotheleftofthetallpeak.Thereareawholebunchofothergammaraysfrom241Am,butthesearenoteasytoseewithNaIdetectors.133Ba的g射线的能谱152Eu的g射线的能谱
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