文档介绍：闪烁谱仪伽马能谱
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NaI（Tl）单晶 γ 闪烁谱仪与
γ 能谱测量
前言
在科研、生产、医疗和环境保护各方面，用γ射线的能谱测量技术，可以分析活化以后物质的各种微量元素的含量。测量

0
γ1
γ2
60Ni
137Cs的衰变纲图
137Cs（τ＝30a）
β

0
γ
137Ba
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NaI（Tl）单晶 γ 闪烁谱仪与
γ 能谱测量
闪烁谱仪的工作原理--射线与物质的相互作用
光电效应
康普顿散射
正负电子对产生
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θ
散射光子
康普顿电子
电子
负电子
光电子(EkE γ)
入射光子
电子
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NaI（Tl）单晶 γ 闪烁谱仪与
γ 能谱测量
闪烁谱仪的工作原理—考虑此脉冲的幅度和哪些因素有关？
入射到光电倍增管阴极上的光子数量即入射能量
光电倍增管的工作电压
线性放大器的放大倍数
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NaI（Tl）单晶 γ 闪烁谱仪与
γ 能谱测量
闪烁谱仪的性能指标
闪烁体—把射线能量转换成光能
阻止本领—阻止本领越大探测效率约高
发光效率—定义为发出光子能量与吸收射线能量之比
发光时间—发光衰减时间越短，时间分辨本领越高
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NaI（Tl）单晶 γ 闪烁谱仪与
γ 能谱测量
闪烁谱仪的性能指标
光电倍增管—把荧光光子能量转换成电能
灵敏度（响应度）—定义为阳极电流或电压信号同入射光通量之比
光谱响应—灵敏度与波长之间的关系
暗电流与本底脉冲—当光电倍增管无光照时，阳极产生的电流是暗电流，相应的脉冲即本底脉冲，它造成多道分析器的虚假计数
时间特性—光电子由光阴极渡越到阳极的时间越短，时间特性越好
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γ 能谱测量
闪烁谱仪的性能指标
整个谱仪的性能
能量分辨率
线性
稳定性
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各峰的能量分辨率
通常NaI闪烁谱仪的能量分辨率以137Cs的单能射线峰为标准。
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NaI（Tl）单晶 γ 闪烁谱仪与
γ 能谱测量
实验步骤
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，预热半小时
，选择合适的工作电压（如何选择）
，调节放大倍数，使显示器上出现的谱图尽量大（考虑先测哪个源的能谱及测量过程中工作条件是否能改变）

，将源放回原处，降低电压，关闭电源
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NaI（Tl）单晶 γ 闪烁谱仪与
γ 能谱测量
如何选择合适的工作电压？
实际情况下，工作电压的少量漂移不可避免，这会对测量产生影响，需要测定闪烁谱仪的坪曲线。坪曲线是入射粒子强度不变时，计数率随工作电压变化的曲线，应选择计数率随电压变化较小的电压为工作电压，同时电压选择又不可过高，否则影响谱仪寿命。
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计数率
电压
可选择区间
坪曲线
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NaI（Tl）单晶 γ 闪烁谱仪与
γ 能谱测量
测量过程中工作条件是否能改变？先测哪个源的能谱？
测量过程中工作条件不能改变，因为实验要测得能量和道址的关系曲线，采用了Co和Cs的共四个已知能量峰及其道址，这样做更接近于实际曲线。所以不能变工作条件；否则， Co和Cs测出的不是同一条能量刻度曲线。
由于工作条件不能改变，而Co的最大峰能量大于Cs的，所以先测Co来选择合适的放大倍数。若先测Cs的能谱，则Co的能谱可能会超出最大道址。
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γ 能谱测量
实验要求
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大致记录两个γ能谱，指出各峰的名称
记录工作条件和各已知能量峰的道址，并计算在此条件下的能量刻度曲线E-Ch及其相关系数
给出谱仪的能量分辨率
回答课后三道思考题，并考虑如何从实验上减少反散射峰的形成
完成实验总结
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参考书目
张天喆，：科学出版社，2004
吴思诚，：北京大学出版社，1995
：中国科学技术大学出版社，1992
：高等教育