Экспериментальная установка.

В состав экспериментальной установки входят: радиоактивный источник (Е = 24 кэВ), сцинтилляционный счетчик (входит в состав приборов установки ФПК-12), набор металлических пластинок, микрометр или штангенциркуль.

Общая схема экспериментальной установки представлена на рис. 8.1, где 1 – источник -квантов; 2 – поглотитель; 3 – сцинтиллятор ФЭУ; 4 – блок питания и управления; 5 – система ПВЭМ; 6 – монитор (ФЭУ – фотоэлектронный умножитель).

Рис. 8.1

Установка ФПК-12 предназначена для проведения лабораторных работ по курсу «Квантовая физика». Она позволяет исследовать работу сцинтилляционного счетчика путем получения спектра напряжений выходных импульсов счетчика с выделением и подсчетом их в зависимости от напряжения питания фотоэлектронного умножителя (ФЭУ) фотоэлектронный умножитель и при ограничении напряжения выходных импульсов счетчика снизу и сверху (интегральный спектр). Установка должна использоваться совместно с ПВЭМ любого типа.

При проведении лабораторных работ установка может быть использована самостоятельно с маломощным источником, не превышающим активность 370 Бк типа CaSn¹¹⁹O₂. Предназначена для эксплуатации в закрытых, сухих отапливаемых помещениях при температуре окружающей среды от 10 до 35°С и относительной влажности воздуха до 80 при температуре 25°С и атмосферном давлении от 84,4 до 106,7 кПа.

Существуют вполне определеные (в медицине и биологии ПДН (предельно допустимые нормы) допустимые дозы при работе человека с различного вида излучением (рентгеновские лучи, - излучение, радиоактивное излучение).

Методика регистрации -излучения

Быстро движущаяся заряженная частица (например, - или-частица) благодаря существующему вблизи нее сильному электрическому полю способна вырывать электроны из атомов и молекул вещества, образуя некоторое число ионов.-лучи, не обладающие зарядом, не способны вызывать ионизацию. Однако при всех видах взаимодействия-лучей с веществом появляются электроны, обладающие значительной энергией, которые ионизируют среду. При рекомбинации ионов в некоторых кристаллах появляются оптические фотоны, которые вызывают фотоэффект на пластинах ФЭУ – фотоэлектронных умножителей. Такое явление в кристаллах называется сцинтилляцией, а датчики называют сцинтилляционными.

При определенном режиме работы сцинтилляционного датчика число гамма-квантов подсчитывается пересчетным устройством и фиксируется за определенное время. Если число гамма-кван-тов разделить на время их регистрации, то получим интенсивность излучения. Но если время одинаковое при каждом измерении, то ; гдеN₀ и I₀ соответственно число -квантов и интенсивность излучения без поглотителя, а N(х) и I(х) соответственно число -квантов и интенсивность излучения при наличии поглотителя толщины х.

Экспериментальная часть Задание 1. Определение фона

При выбранном режиме работы сцинтилляционного датчика подсчитайте за две минуты «фон», т.е. число импульсов, обусловленных космическими лучами и естественной радиоактивностью воздуха. В процессе работы не трогайте руками датчик счетчика и радиоактивный источник. Установите источник на расстоянии 5 см от поверхности счетчика.