4. Экспериментальная установка
Экспериментальная установка изображена на рис.6.
Блок регистрации (рис.6а) состоит из газоразрядного счетчика, помещенного в корпус 1, полки для поглотителя 2, места для установки источника частиц 3. В данной установке используется счетчик СБТ-13, который предназначен для счета частиц.
Счетчик импульсов (регистратор) (рис.6б) предназначен для подачи рабочего напряжения на газоразрядный счетчик, а также для счета импульсов, поступивших на регистратор за время, устанавливаемое экспериментатором.
Инструкция по работе с блоком счетчика импульсов.
Измерение количества импульсов со счетчика может осуществляться в двух режимах «Ручн.» и «Авт.», переключение между которыми производится тумблером 5 (рис.6б).
Для проведения измерения количества импульсов со счетчика в режиме «Ручн.» необходимо:
1) выбрать с помощью кнопок 6 время экспозиции (промежуток времени, в течение которого будет проводиться регистрация импульсов, поступающих с газоразрядного счетчика);
2) после нажатия кнопок 4 «Сброс» и 3 «Пуск» начнется регистрация поступающих со счетчика импульсов, которая закончится по истечению установленного времени экспозиции;
3) количество зарегистрированных импульсов и время измерения изображается на экране дисплея 2;
4) для проведения новых измерений в данном режиме требуется повторение операций, приведенных в пунктах 1-3.
Для проведения измерения количества импульсов со счетчика в режиме «Авт.» необходимо:
1) выбрать с помощью кнопок 6 время экспозиции (промежуток времени, в течение которого будет проводиться регистрация импульсов, поступающих с газоразрядного счетчика);
2) после нажатия кнопок 4 «Сброс» и 3 «Пуск» начнется регистрация поступающих со счетчика импульсов, которая закончится по истечению установленного времени экспозиции;
3) количество зарегистрированных импульсов и время измерения изображается на экране дисплея 2;
4) после некоторой паузы, в течение которой необходимо записать показания дисплея в журнал, автоматически происходит сброс информации и начинается новое измерение со временем экспозиции, установленным первоначально.
Отметим, что процесс регистрации импульсов сопровождается звуковыми щелчками. Режим звукового сопровождения процесса регистрации может быть отменен (обратиться к преподавателю).
(а)
(б)
Рис.6 Экспериментальная установка.
5. Порядок работы
1. Ознакомьтесь с экспериментальной установкой, включите тумблеры «Сеть» счетчика импульсов. Убедитесь в работоспособности установки по появлению импульсов фона в режиме «Счет» регистратора. Дайте установке поработать в течение 15 минут.
2. Проведите измерения (не менее 5) скорости счета в отсутствие бета -источника. Среднюю величину будет считать скоростью счета фона.
3. Получите у преподавателя
бета – счетчик и установите его на место
3 (рис.6а). Измерьте скорость счета в
отсутствие поглотителя (
в
формуле (2)).
4. Проведите измерения скорости счета с поглотителями различной толщины. Для одной и той же толщины поглотителя проведите не менее 3-х измерений. Далее используйте усредненное значение скорости счета. Толщину поглотителя от измерения к измерению увеличивайте до тех пор, пока скорость счета не будет оставаться постоянной. Это будет соответствовать полному поглощению - частиц и измерению уровня фона. Постоянство скорости счета не надо принимать буквально. Из-за статистических флуктуаций фонового излучения (космическое излучение, гамма – излучение источника) и процесса регистрации число отсчетов за фиксированное время даже в неизменных условиях будет изменяться от измерения к измерению. Поэтому надо выбрать такое время экспозиции, чтобы измеренные скорости счета флуктуировали около некоторого среднего.
5. Повторите измерения с поглотителями из другого материала (по указанию преподавателя).
6. Постройте графики
7. Убедившись, что зависимость линейная, найдите ее параметры и их погрешности методом наименьших квадратов. Коэффициенты поглощения в 1/см разделите на соответствующие плотности материалов в г/см3 и используйте для нахождения энергии – частиц по формуле (3).
8. Найдите уровень фона на графике .
9. Найдите точку пересечения спадающей линейной части с уровнем фона. Найденное значение пробега для алюминия и меди использовать для нахождения максимальной энергии - частиц, используя данные рис. 5.
9. Оценить погрешность значений пробега.
10. В выводе по работе сравнить пробеги и коэффициенты поглощения для различных материалов, значения энергии и погрешности, полученные различными способами (по формуле 3 и по данным рис. 5).