γ射线能谱测量实验报告

浙师大近代物理

g射线能谱的测量

【摘要】某些物质的原子核能够发生衰变，放出我们肉眼看不见也感觉不到的射线，g射线产生的原因正是由于原子核的能级跃迁。我们通过测量g射线的能量分布，可确定原子核激发态的能级，这对于放射性分析，同位素应用及鉴定核素等都有重要意义。因此本实验通过使用g闪烁谱仪测定不同的放射源的g射线能谱。同时学习和掌握g射线与物质相互作用的特性,并且测定窄束g射线在不同物质中的吸收系数m。

【关键词】g射线/能谱/g闪烁谱仪 【引言】从1896年的法国科学家贝可勒尔发现放射性现象开始，经过居里夫人等一系列科学家对一些新放射性元素的发现及其性质进行研究的杰出工作后，人类便进入了对原子核能研究、利用的时代。

而原子核衰变能放出α、β、γ三种射线，这些射线可以通过仪器精确测量。本次实验主要研究γ射线，通过对γ射线谱的研究可了解核的能级结构。γ射线有很强的穿透力，工业中可用来探伤或流水线的自动控制。人体受到γ射线照射时，γ射线可以进入到人体的内部，并与体内细胞发生电离作用，电离产生的离子能侵蚀复杂的有机分子，如蛋白质、核酸和酶，它们都是构成活细胞组织的主要成份，一旦它们遭到破坏，就会导致人体内的正常化学过程受到干扰，严重的可以使细胞死亡。

因此本次

γ 能 谱 测 量 实 验 教 案

实验课程 实验名称 教学时数

一、教学目的及要求：

1．通过对典型的

137近代物理实验（1） γ能谱测量 6学时

使用教材 出 版 社 主 编

《近代物理实验教程》 科学出版社 吴先球 熊予莹

Cs，初步了解闪烁谱仪的结构、工作原理和测量方法；

1372. 对γ射线与物质的相互作用有进一步的认识； 3．学习初步调整γ闪烁能谱仪的技术，测定4．掌握测定未知γ源能量的方法。

二、教学内容：

1．测定以

137Cs、60Co能谱；

Cs、60Co作标准源的γ能谱能量刻度的全能峰曲线；

1372．测定待测源的γ射线能量； 3．用多道分析仪代替单道分析仪，测定

果比较。

三、教学重点难点：

1．重点：测定以

137Cs、60Co的γ能谱，与单道分析仪测量的结

Cs和60Co作标准源的γ能谱能量刻度的全能峰曲线；

2．难点：如何正确掌握放大倍数、高压大小的合理选择。

四、教学进程及时间分配：

1．检查学生实验预习情况。 （ 8min ）

检查学生预习报告；

2．学生熟悉实验仪器设备。 （ 50 min ） 3．讲解实验的目的和要求。 （ 2 min ） 4．实验原理介绍 （

X射线衍射物相分析

天文与空间科学学院 081211004 陈升

一 、实验目的

1、学习了解晶体的结构性质，了解了X射线衍射分析物相的原理。

2、利用德国的D8 X射线衍射仪，获得了衍射图谱，用EVA软件处理数据，分析样品中所含的物质。

二、实验原理

任何结晶物质均具有特定晶体结构（结构类型，晶胞大小及质点种类，数目，分布）和组成元素。一种物质有自己独特的衍射谱相对应，多相物质的衍射谱为各个互不相干，独立存在物相衍射谱的简单叠加。衍射方向是晶胞参数的函数（取决于晶体结构）；衍射强度是结构因子函数（取决于晶胞中原子的种类、数目和排列方式）。任何一个物相都有一套d-I特征值及衍射谱图。因此，可以对多相共存的体系进行全分析。

凡是高速运动的电子流或其它高能射流（如γ射线，X射线，中子流等）被突然减速时均能产生X射线。产生条件：电子流、高压、靶面、(真空室、冷却系统)X射线管的效率η，是指电子流能量中用于产生X射线的百分数即

.

X射线管的效率也仅有1﹪左右，99％的能量都转变为热能。(与冷却系统有关)

由阴极灯丝所发射的数量巨大电子以极高的速度撞向阳极靶，辐射电磁波即释放X射线。这些电子撞向阳极靶上的条件和时间不同，产生电磁辐射也各不相同，而

云南大学物理实验教学中心

实验报告

课程名称： 近代物理实验 实验项目：

能谱的测量－多道

学生姓名： 朱江醒 学号： 20051050148 物理科学技术学院物理系2005级数理基础科学专业

指导教师： 葛茂茂

实验时间： 2007年 12 月 9 日 8 时 30 分至12时 30 分 实验地点： 四合院 实验类型：教学(演示□ 验证□ 综合□ 设计□) 学生科研□

课外开放□ 测试□ 其它□

一、实验目的

（1） 了解 射线与物质相互作用的基本特性； （2） 掌握NaI(Tl) 谱仪的工作原理及其使用方法； （3） 学会分析137Cs单道 能谱；

（4） 测定谱仪的能量分辨率及线性。

二．实验原理

1、 射线与物质相互作用。当 射线的能量在30MeV以下时，最主要的相互作用方式有三种：

（1） 光电效应。 射线的全部能量转移给原子中的束缚电子，使这些电子从原于中发射出来， 光子本身消失。

（2）康普顿散射。入射 光子与原子的核外电子发生非弹性碰撞，光子的一部分能量转移给电子，使它反冲出来，而散射光子的能量和运

高纯锗能谱仪认识实验报告

一、实验目的

1、了解半导体γ谱仪及相应数据采集软件的一般操作使用方法；

2、了解天然放射性核素铀、镭、钍、钾和人工放射性核素137Cs、60Co等的特征γ射线谱； 3、了解能量刻度方法；

4、理解低本底相对法γ谱定量分析原理。 二、实验内容

认识137Cs单能源的仪器谱（复杂谱）

学习用152Eu放射源进行探头能量刻度的方法；

采集并观测226Ra的γ射线谱，认识镭组γ射线谱的主要成份，学习伽马谱定性分析原理； 采集混合体标准源谱线，了解伽马谱定量分析原理。 三、实验仪器

高纯锗伽马能谱仪组成：探测器（HPGe)探头(晶体＋前置放大器＋低温装置)；多道脉冲幅度分析器（MCA) (一般大于4000道，现在一般都带有数字稳谱功能)；计算机(谱解析软件及定量分析软件)

示意图：

探测器（HPGe)探头(晶体＋前置放大器＋低温装置)

1、探测器结构：高纯锗伽马能谱仪探测器分为N型和P型。所有高纯锗探测器本质上就是一个大的反转二极管。为了放大信号，需要连接二极管和进行信号处理的电子学线路，在晶体上做出两个接触极。晶体上的电接触具有两极：较厚的锂扩散极，即N+接触极（几百微米）；较薄的离子注入极，即P+极（几百纳米）。锂接触

高纯锗能谱仪认识实验报告

一、实验目的

1、了解半导体γ谱仪及相应数据采集软件的一般操作使用方法；

2、了解天然放射性核素铀、镭、钍、钾和人工放射性核素137Cs、60Co等的特征γ射线谱； 3、了解能量刻度方法；

4、理解低本底相对法γ谱定量分析原理。 二、实验内容

认识137Cs单能源的仪器谱（复杂谱）

学习用152Eu放射源进行探头能量刻度的方法；

采集并观测226Ra的γ射线谱，认识镭组γ射线谱的主要成份，学习伽马谱定性分析原理； 采集混合体标准源谱线，了解伽马谱定量分析原理。 三、实验仪器

高纯锗伽马能谱仪组成：探测器（HPGe)探头(晶体＋前置放大器＋低温装置)；多道脉冲幅度分析器（MCA) (一般大于4000道，现在一般都带有数字稳谱功能)；计算机(谱解析软件及定量分析软件)

示意图：

探测器（HPGe)探头(晶体＋前置放大器＋低温装置)

1、探测器结构：高纯锗伽马能谱仪探测器分为N型和P型。所有高纯锗探测器本质上就是一个大的反转二极管。为了放大信号，需要连接二极管和进行信号处理的电子学线路，在晶体上做出两个接触极。晶体上的电接触具有两极：较厚的锂扩散极，即N+接触极（几百微米）；较薄的离子注入极，即P+极（几百纳米）。锂接触

中 南 大 学 X射线衍射实验报告 姓 名 学院 材料科学与工程 专业 学号 11 月 材料学 同组者 日 指导教师 评阅日期 黄继武 实验日期 2010 年 评分 分 评阅人 实验一 仪器操作与定性分析 一、实验目的 掌握X射线衍射物相定性分析的原理和实验方法 熟悉PDF卡片的查找方法和物相检索方法 二、实验原理 ∴ X射线衍射谱，就如同人的指纹一样，是每一种晶体物质的特征，是鉴别晶体物质的标志。 如果将两种或两种以上的晶体物质混合在一起，则组成混合物的各相产生的衍射花样是独立的、机械叠加。 根据衍射谱的特点确定物相的晶体结构和相的种类——就是定性分析的内容。 前面所述的方法，对立方晶系较简单，其它晶系则复杂了，且只能计算出晶体物质的晶体学参数，而物质是什么相，必须查对晶体学手册。 仔细分析衍射谱要特征标志衍射线的分布各衍射峰的分布和相对强度的变化物相的晶体结构 2θ确定(2θ与入射波长λ及衍射面间距有关，波长一定时，由d衍射谱的主可确定θ，而d是晶体结构中一个重要参数) 1 衍射线的积累强度取决于晶体的结构因子和多重性因子 所以衍射谱上衍射线的分布及强度作为标定物相的主要依据是完全可行

X射线衍射实验报告

一、实验目的

（1）掌握X射线衍射仪的工作原理、操作方法； （2）掌握X射线衍射实验的样品制备方法；

（3）掌握运用X射线衍射分析软件进行物相分析的原理和实验方法 ； （4）熟悉PDF卡片的查找方法和物相检索方法。 二、实验仪器

X射线衍射仪，PDF卡。

X射线衍射仪，主要由X射线发生器、X射线测角仪、辐射探测器、辐射探测电路、计算机系统等组成。 （1）X射线发生器

X射线管工作时阴极接负高压，阳极接地。灯丝附近装有控制栅，使灯丝发出的热电子在电场的作用下聚焦轰击到靶面上。阳极靶面上受电子束轰击的焦点便成为X射线源，向四周发射X射线。在阳极一端的金属管壁上一般开有四个射线出射窗口。转靶X射线管采用机械泵+分子泵二级真空泵系统保持管内真空度，阳极以极快的速度转动，使电子轰击面不断改变，即不断改变发热点，从而达到提高功率的目的，如下图1。

图1 X射线管

（2）测角仪

测角仪圆中心是样品台，样品台可以绕中心轴转动，平板状粉末多晶样品安放在样品台上，样品台可围绕垂直于图面的中心轴旋转；测角仪圆周上安装有X射线辐射探测器，探测器亦可以绕中心轴线转动；工作时，一般情况下试样台与探测器保持固定的转动关系（即θ-2θ

电子测量调研报告

题 目： 电子测量技术发展与仪器 姓 名： 学 院： 信息科学技术学院 专 业： 班 级： 学 号：

2013年 6月16日

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电子测量技术发展与仪器

摘要：:科学技术的不断发展促进了电子测量技术的快速发展,同样地电子测量技术的发展也推动了测量仪器的不断更新。本文介绍了电子测量技术的发展状况,并论述了电子测量仪器发展的过去与现状。最后，探讨了电子测量技术与仪器的发展趋势。

关键词：发展、测量、仪器、趋势

一、电子测量技术的发展

现代化科学技术和现代化大生产中那些要求精密和准确测量的内容通常都是运用了电子测量的方法来实现的。电子测量主要应用于电专业的测量,例如电信号传输特性的测量。电子测量也广泛的应用于非电专业的测量。例如,它通过各种类型的传感器,能量转化器把非电量转换为电量进行研究,而后得出反映出非电量的测量结果。随着电子技术的不断发展,测量的内容愈来愈广泛,通常包括以下几个方面:

(1)电能量的测量,包括对于电流、电压、电功率的测量。

(2)信号的特性及所受干扰

课 程 实 验 报 告

学年学期 2012—2013学年第二学期 课程名称 工程水文学 实验名称 河道测深测速实验 实 验 室 北校区灌溉实验站 专业年级 热动113 学生姓名 白治朋 学生学号 2011012106 任课教师 向友珍 李志军

水利与建筑工程学院

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1 实验目的

（1）了解流速仪的主要构造及其作用、仪器的性能。 （2）掌握流速仪的装配步骤与保养方法。 （3）了解流速仪测流的基本方法。

2 实验内容

LS25-3C型旋浆流速仪是一种新改型仪器，采用磁电转换原理，无触点式测量，信号采集数多，灵敏度高，防水，防沙性能好，仪器结构紧凑，是一种大量程的流速仪。适用于一般河流，水库、湖泊、河口、水电站、溢港道等高、中、低流速测量。配用HR型流速测算仪。 2.1 主要技术指标

（1）测速范围： V＝0.04-10 m／s （2）仪器的起转速： Vo≤0.035 m／s （3）临界速度： Vk≤0.12m／