文档介绍：Y射线能谱的测量
光信息081 邵顺富 08620122 摘要：本实验要求大家了解Nal （TI）闪烁探测器的结构，并对其工作原理有一定的认识。 Y射线射入闪烁体，通过光电效应、康普顿效应和电子对产生这三种效应，产生次级电子, 再由这些次线性等各项指标，并分析谱形。
了解多道脉冲幅度分析器在NaI（Tl）单晶Y谱测量中的数据采集及其基本功能 4．数据处理（包括对谱形进行光滑、寻峰，曲线拟合等）。
实验原理
(一)Y射线与物质的相互作用
放射性核素放射出来的带电粒子(a、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。
光电效应
量全
入射的Y光子把能量全部转移给原子中 ■.
弋光
屯了
的束缚电电子子，使之发射出来，而光子本身： 消失。光电效应中发射出来的电子叫光电子。 .
这过程如右图所示
实验和理论都表明，Y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Y射线的能量增大而减小。
康普顿效应
hv
入射 光子
电子
e
反冲皑子t?
入射的Y光子与物质原子的核外电子发生非 弹性核碰撞，一部分能量转移给电子，使它脱 离原子成为反冲电子，而散射光子的能量和运 动方向发生变化，这一过程称为康普顿效应。
电子对效应
当Y光子从原子核旁边经过时，在原子核 的库仑场作用下，Y光子转化为一个正电子和 一个负电子，这种过程称为电子对效应。
根据能量守恒定律，只有当入射Y光子的 能量大电子对于2m c2时才能发生电子对效应,
e
入射Y入射光子光子的能量除了一部分转变 为正负电子对的静质量()外，其余就 作为它们的动能。一般，Y射线的能量越大， 产生正负电子对的几率也越大。
(二)Y射线能谱的测量
闪烁探测器的工作可分为五个相互联系的过程：
射线进入闪烁体，与之发生相互作用，闪烁体吸收带电粒子能量而使原子、分子电离 和激发；
受激原子、分子退激时发射荧光光子；
利用反射物和光导将闪烁光子尽可能多地收集到光电倍增管的光阴极上，由于光电效 应，光子在光阴极上击出光电子；
光电子在光电倍增管中倍增，数量由一个增加到104~109个，电子流在阳极负载上产 生电信号；
此信号由电子仪器记录和分析。
某些物质的原子核能发生衰变，放出我们肉眼看不见也感觉不到的射线，核辐射主要有 a、B、Y三种射线。我们通过不同的实验仪器能够探测到这些肉眼无法看见的射线。本实 验使用的是Y闪烁谱仪。Y闪烁谱仪内部含有闪烁体，可以把射线的能量转变成光能。实验 中采用含TI (铊)的Nal晶体作Y射线的探测器。
由原子物理学中可知Y射线与物质的相互作用主要是光电效应、康普顿散射和正、负电 子对产生这三种过程，最终实现了能谱图样的输出如下：
图中的横坐标CH表示道数，与能量成正比，纵坐标表示强度，也就是射线的密集程度, 与计数成正比。
显然多于实验产生了多个峰值，但是B/C/D这三个峰值的能量比较低，不适合我们记录, 为了能够同时获得高能量以及大密集度的峰值我们选取最右端的峰值，也就是A峰。这个 峰我们又把它称为全能峰。实验过程中要保证最终的峰值与图中A峰