实验2-2闪烁谱仪测定￥射线的能谱 Y射线是原子核从激发态跃迁到较低能态时发射的波长很短的电磁辐射。研究γ射线 的能谱对于放射性核素的应用和研究原子核的能级结构有很重要的意义。 闪烁探测器在科学技术的许多部门有着十分重要的应用，它的主要优点是：既能探测 各种类型的带电粒子，又能探测中性粒子，既能对辐射强度进行测量，又能对辐射的能量 进行分析，而且探测效率高（比G-M计数器高几十倍），分辨时间短（约10$秒）。 能精酒过本实酸。你特学习李发一件清的线能服的方法用m内关活新保， 实验原理 一、￥射线与物质的相互作用 放射性核素放射出来的带电粒子（ā、B粒子以及内转换电子）与物质相互作用主要 为电离、散射和吸收三个方面。Y射线是不带电的电磁辐射，它与物质的相互作用主要有 光电效应，康普顿效应和电子对效应三个过程。 1.光电效应 全 束镜电入射光子丈。 应中发时来的电子光电，这图2-21光电效应的示意图 在光电效应中，若忽略被原子的反冲核所吸收的能量，则由能量守恒定律得到 E=E+E=E (2-2-10 式中E为入射￥光子的能量，E,为光电子获得的动能，E,为i层电子的结合能，一般E 远小于E。显然，如果入射￥光子是单能的，则产生的光电子也是单能的。 光电子可以从原子各个壳层中发射出来，但在X壳层上打出电子的几率最大，L层沙 之，M、N层更次之。因此，在发射光电子的同时，还伴随者原子发射的特征X射线或俄歇 电子。 理论都表明一射线与物质相互作用时，产生光电效应的几*随者物质 数的增大而迅速增大， 射线的能量增大而减小 33 实验2-2 闪烁谱仪测定γ射线的能谱 γ射线是原子核从激发态跃迁到较低能态时发射的波长很短的电磁辐射。研究γ射线 的能谱对于放射性核素的应用和研究原子核的能级结构有很重要的意义。 闪烁探测器在科学技术的许多部门有着十分重要的应用，它的主要优点是：既能探测 各种类型的带电粒子，又能探测中性粒子，既能对辐射强度进行测量，又能对辐射的能量 进行分析，而且探测效率高（比G-M计数器高几十倍），分辨时间短（约10−8 秒）。 通过本实验，你将学习掌握一种测量射线能量的方法：用NaI(Tl)闪烁探测器测量γ 能谱。 实验原理 一、γ射线与物质的相互作用 放射性核素放射出来的带电粒子（α、β粒子以及内转换电子）与物质相互作用主要 为电离、散射和吸收三个方面。γ射线是不带电的电磁辐射，它与物质的相互作用主要有 光电效应，康普顿效应和电子对效应三个过程。 1. 光电效应 入射的γ光子把能量全部转移给原子中的束缚电 子，使之发射出来，而光子本身消失，这种过程称为 光电效应。光电效应中发射出来的电子叫光电子。这 过程如图2-2-1所示。 在光电效应中，若忽略被原子的反冲核所吸收的能量，则由能量守恒定律得到 EEEE r ei e = + ≅ (2-2-1) 式中 Er 为入射γ光子的能量， Ee 为光电子获得的动能, Ei 为i层电子的结合能，一般 Ei 远小于 Er 。显然，如果入射γ光子是单能的，则产生的光电子也是单能的。 光电子可以从原子各个壳层中发射出来，但在K壳层上打出电子的几率最大，L层次 之，M、N层更次之。因此，在发射光电子的同时，还伴随着原子发射的特征X射线或俄歇 电子。 实验和理论都表明，γ射线与物质相互作用时，产生光电效应的几率随着物质原子序 数的增大而迅速增大，又随着γ射线的能量增大而减小。 h ν θ -e光 电子 原子 入射光子 图 2-2-1 光电效应的示意图