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符合测量
北京大学实验报告
【实验目的】
2 测量符合装置的分辨时间
3 用β-γ符合测得60Co放射性活度
【实验原理】
(一) 符合法的一些基本概念
1. 符合事件。
符合事件是指两个或两个以上同时发生的事件。符合法是利用符合事件来甄选符合事件的方法。
实际上,任何符合电路都有确定的符合分辨时间τ,它的大小与输入脉冲的宽度有关。当两个脉冲的时间间隔小于时τ,一部分脉冲将重叠成大幅度脉冲,并触动成形电路输出一个符合脉冲;反之,就没有符合脉冲输出。实际上符合事件是指相继发生的时间间隔小于符合分辨时间τ的事件,或者称为同时性事件。

符合电路的每个输入端都称为符合道。现在讨论两个符合道的情况,例如,一个原子核联衰变时接连放射β和γ射线,这一对β、γ如果分别进入两个探测器,将两个探测器输出的脉冲引导符合电路输入端时,便可输出一个符合脉冲,这种一个事件和另一个事件具有内在因果关系的符合输出称真符合。不具相关性的事件间的符合称为偶然符合。
3. 偶然符合与符合分辨时间
设有两独立的放射源S1和S2,分别用两符合道的探测器I和II记录。两组源和探测器之间用足够厚的铅瓶隔开,在这种情况下,符合脉冲均为偶然符合,设两符合道的脉冲均为理想的宽度为τ的矩形脉冲,再设第一道的平均计数率为m1,第二道的平均计数率为m2,对于第一道的每一个脉冲,在前后共计2τ的时间范围内,若第二道进入
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脉冲的话,就可以引起偶然符合,其平均符合率就是2τm2。现在第一道的平均计数率为m1,则单位时间内偶然符合的计数平均为2m1m2τ,即mrc=2m1m2τ。
假设两个符合道的矩形脉冲宽度不等,分别为τ1和τ2,则mrc=m1m2(τ1+τ2),此时的符合分辨时间为τ=1(τ1+τ2)。 2
4. 反符合电路、延迟符合电路
反符合电路与符合电路的逻辑功能正好相反。两个符合道同时有脉冲输出时,无输出脉冲;
两个符合道中任一个道有脉冲输入时,有脉冲输出。只要将输入脉冲分别输入甄别阈为E0和E0+?E的两个单稳态成形电路,再将它们的输出接反符合电路的两个输入端即可。
不同时发生的相关事件,如β衰变后处于激发态的核,要延迟一段时间才退激并发射γ粒
子,其平均延迟时间就等于此激发态的平均寿命。对于这种相关事件,只要把第一事件的脉冲延迟一些时间,便可与第二个事件的脉冲同时达到
符合电路而产生符合脉冲。这种符合称为延迟符合。
60(二)用β-γ符合测得Co放射性活度
β-γ符合装置如讲义图。两个探测器都采用闪烁计数器。β探测器用塑料闪烁体,用来测量β粒子,它对γ射线虽然也灵敏,但探测效率低。γ探测器用NaI闪烁体,另外有
60铝屏遮盖罩,将Co发出的β射线完全挡住,因而只能测量γ射线。
,它的衰变是Co放出一个β粒子后变成激发态
-106060的NI,它的寿命极短,在10s内经过两次γ跃迁回到基态。所以可以认为Co源一次
衰变放出一个β粒子和两个γ光子,,。
经过公式推导可以得到放射源的活度D为
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