3.5 Поправка на обратное рассеяние от подложки

При измерении радиоактивный препарат наносится на подложку. Часть частиц, вылетающих из препарата в направлении подложки, рассеивается в обратном направлении и попадает в счетчик. Это приводит к увеличению скорости счета. Величина обратного рассеяния зависит от атомного номера подложки – z. Спектр рассеянного излучения несколько «мягче», чем спектр первичных частиц. Поэтому поправка q на обратное рассеяние зависит от z, толщины подложки, геометрии эксперимента. Если взять подложку из алюминия довольно большой толщины - 0,5 мм и более, то в этом случае можно считать, что q не зависит от толщины. Для подложки из алюминия величина поправки q = 0,25.

3.6 Поправка на фон

При измерении скорости счета от β - источника часть импульсов будет обусловлена космическим излучением, γ - квантами от источника, сопровождающими β-распад, γ - излучением почвы, стен здания. Следовательно, при определении активности β - источника мы должны вычесть из суммарной скорости счета скорость счета фона n_ф. Для определения скорости счета фона при неизменной геометрии эксперимента между источником и счетчиком необходимо поместить поглотитель из материала с малым эффективным атомным номером толщиной, равной или большей пробега β – частиц в данном материале. Поглотитель поглощает полностью β – частицы и незначительно ослабляет поток γ – квантов от источника (остальные компоненты, обуславливающие фон, не изменяются). И, следовательно, скорость счета обуславливается только фоновым излучением.

3.7 Точность выполняемых измерений

При достаточно тщательном определении перечисленных поправок суммарная ошибка для тонких источников с максимальной энергией β - спектра выше 0,6 МэВ может не превышать 8-10%. Однако, вероятностный характер самого явления радиоактивного распада приводит к возникновению дополнительной статистической шибки.

Критерием точности выполняемых измерений является среднеквадратичная погрешность или стандартное отклонение σ, равное положительному значению квадратного корня из дисперсии. Дисперсией D статистического распределения называется среднее значение квадрата отклонений от среднего значения:

D= = σ ², (3.5)

где х- значение измеряемой величины; а-среднее значение измеряемой величины, σ - среднеквадратичное отклонение.

Отношение погрешности к истинному значению измеряемой величины называется относительной погрешностью δ.

Известно, что в случае регистрации актов радиоактивного распада зарегистрированное количество импульсов и скорость счета распределены по закону Пуассона. При этом дисперсия событий, распределенных по закону Пуассона, равна среднему значению этой величины, т. е., если в эксперименте зарегистрировано N импульсов, то

D(N)=N, δ =( σ /N)100% = (1/)100%. (3.6)

В случае непрямых измерений, т.е. когда значение исследуемой величины вычисляется на основании результатов измерений других величин, погрешность вычисляется с помощью соотношений, связывающих искомую физическую величину с непосредственно измеряемыми величинами. Если измеряемый эффект А находится как разность двух измерений: суммарного N в течение времени t (полезный сигнал плюс фон) и фонового N_ф в течение времени t_ф , то

D(A)=D(N)+D(N_ф)= N/t + N_ф / t_ф.

Можно определить соотношение между временем измерения суммарного сигнала и фона, обеспечивающего наименьшую относительную погрешность величины А при заданном полном времени измерения T=t+ t_ф

Это соотношение определяется по формуле:

t/ t_ф=.

Последнее условие определяет также наименьшее время Т, необходимое для измерения интенсивности с заданной степенью точности. В том случае, когда фон точно известен, время, необходимое для измерения интенсивности с заданной степенью точности, определяется из соотношения:

δ ²=(N/t)(N - N_ф )².