低本底多道γ能谱仪

低本底多道γ能谱仪操作规程

一、主要技术指标

1.512、1024、2048、4096道分析器

2.定时时间：10~100000s

3.本底计数率：小于5个/s

4.分析核素种类：镭-226、钍-232、钾-40及室内氡气测量

5.可测γ射线能量范围：30keV~2MeV

6.可测核素活度范围：10Bq~2kBq

7.系统稳定性：≤1%

8.使用环境温度：10~40℃，相对湿度≤90%Rh

9.铅室：按国村制作铅屏蔽室，室壁铅当量100mm带复合内衬

二、操作规程

1.环境恒温1h以上，使整个测量环境达到温度平衡，尤其是测量室（铅室）内外温度平衡。

2.将测量仪器开机预热30min以上。

3.将待测样品置于铅室内，尽量放在探测器中心。

4.在上位机系统软件中设置测量时间，以及样品质量等信息。

5.点击“测量”按钮，系统进入测量状态。

6.若按下“脱机”按钮，上位机与下位机进入脱机状态，下位机即可脱开上位机独立工作，并在测量完毕后，下位机报警提示，并通过USB口向上位机提出联机申请，直至上位机响应。

7.系统软件在上位机显示界面上显示测量谱线，测量完毕，显示界面弹出“提示菜单”，自动按规定保存数据，并提示人工保存。

8.选择解谱菜单，系统自动完成解谱，计算结果，选择输出“检测记录”

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

扫描电子显微镜与能谱仪

扫描电子显微镜与能谱仪

扫描电子显微镜与能谱仪

扫描电子显微镜与能谱仪

第一节扫描电镜的分类及应用 扫描电镜的分类

各种扫描电镜的用途

扫描电子显微镜与能谱仪

1.1 扫描电镜的分类

常规扫描电镜（SEM）

环境扫描电镜（ESEM）

场发射扫描电镜（FE-SM）

扫描隧道显微镜（STM）

扫描透射电镜（STEM）

扫描探针显微镜（SPM）

原子力显微镜（AFM）

分析型电镜（与能谱，红外等设备联用）¾¾¾¾¾¾¾¾

扫描电子显微镜与能谱仪

1.2 应用

在化工，造纸，皮革，医药，机械等领域的应用

电镜如何与各领域更好的结合

扫描电子显微镜与能谱仪

第二节电镜及能谱仪的构造及工作原理 电子束与固体样品作用时产生的信号 电镜的工作原理

电镜的构造

主要性能

与能谱仪联用

扫描电子显微镜与能谱仪

2.1 电子束与固体样品作用时产生的信号

扫描电子显微镜与能谱仪

2.2 电镜工作原理

扫描电子显微镜与能谱仪

2.3 构造

电子光学系统

信号收集及显示系统

真空系统和电源系统

扫描电子显微镜与能谱仪

分辨率

景深2.4 电镜主要性能

扫描电子显微镜与能谱仪

2.5能谱仪（EDS）

能谱仪，全

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

振动光谱和能谱仪习题（2016）

一． 选择题

1．红外光谱是（ ）

A：分子光谱 B：原子光谱 C：吸光光谱 D：电子光谱 E：振动光谱

2．当用红外光激发分子振动能级跃迁时，化学键越强，则（ A：吸收光子的能量越大 B：吸收光子的波长越长 C：吸收光子的频率越大 D：吸收光子的数目越多 E：吸收光子的波数越大

3．在下面各种振动模式中，不产生红外吸收的是（ ） A：乙炔分子中对称伸缩振动 B：乙醚分子中不对称伸缩振动 C：CO2分子中对称伸缩振动 D：H2O分子中对称伸缩振动

E：HCl分子中H－Cl键伸缩振动

4．下面五种气体，不吸收红外光的是（ ） Ａ：H2O Ｂ：CO2 Ｃ：HCl Ｄ：N2

5 分子不具有红外活性的,必须是（ ） Ａ：分子的偶极矩为零 Ｂ：分子没有振动 Ｃ：非极性分子

Ｄ：分子振动时没有偶极矩变化 Ｅ：双原子分子

6．预测以下各个键的振动频率所落的区域，正确的是（ ）Ａ：Ｏ－Ｈ伸缩振动数在4000～2500cm?1 B:C-O伸缩振动波数在2500～1500cm?1

） C:N-H弯曲振

振动光谱和能谱仪习题（2016）

一． 选择题

1．红外光谱是（ ）

A：分子光谱 B：原子光谱 C：吸光光谱 D：电子光谱 E：振动光谱

2．当用红外光激发分子振动能级跃迁时，化学键越强，则（ A：吸收光子的能量越大 B：吸收光子的波长越长 C：吸收光子的频率越大 D：吸收光子的数目越多 E：吸收光子的波数越大

3．在下面各种振动模式中，不产生红外吸收的是（ ） A：乙炔分子中对称伸缩振动 B：乙醚分子中不对称伸缩振动 C：CO2分子中对称伸缩振动 D：H2O分子中对称伸缩振动

E：HCl分子中H－Cl键伸缩振动

4．下面五种气体，不吸收红外光的是（ ） Ａ：H2O Ｂ：CO2 Ｃ：HCl Ｄ：N2

5 分子不具有红外活性的,必须是（ ） Ａ：分子的偶极矩为零 Ｂ：分子没有振动 Ｃ：非极性分子

Ｄ：分子振动时没有偶极矩变化 Ｅ：双原子分子

6．预测以下各个键的振动频率所落的区域，正确的是（ ）Ａ：Ｏ－Ｈ伸缩振动数在4000～2500cm?1 B:C-O伸缩振动波数在2500～1500cm?1

） C:N-H弯曲振

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 （

NaI（Tl）闪烁谱仪系列实验

【引言】

闪烁探测器是利用某些物质在射线作用下受激发光的特性来探测射线的仪器。它主要优点是：既能探测各种带点粒子，又能探测中性粒子；既能测量粒子强度，又能测量粒子能量；且探测效率高，分辨时间短。它在核物理研究和放射性同位素中得到广泛的应用。本实验的目的是了解NaI(T) 闪烁谱仪的原理、特性与结构，掌握 NaI(T) 闪烁谱仪的使用方法和 γ射线能谱的刻度，学会NaI(T) 闪烁谱仪的应用。

【实验原理】

1. γ射线与物质的相互作用 γ程。

（１）光电效应。入射γ粒子把能量全部转移给原子中的束缚电子，而把束缚电子打出来形成光电子。由于束缚电子的电离能Ｅ1一般远小于入射γ射线能量Ｅγ，所以光电子的动能近似等于入射γ射线的能量

Ｅ光电＝Ｅγ－Ｅ1≈Ｅγ

（２）康普顿散射。设入射γ光子能量为ｈ，散射光子能量为ｈ电子的动能Ｅe

Ｅe＝ｈ－ｈ

康普顿散射后散射光子能量与散射角θ的关系为

，则反冲康普顿

射线与物质的相互作用主要是光电效应、康普顿散射和正、负电子对产生这三种过

，

即为入射γ射线能量与电子静止质量所对应的能量之比。由式（1.2-1），当 θ＝０时ｈ

＝ｈ，这时Ee＝０，即不发生散射；当θ＝１８０°时，散射

机械

氦质谱检漏仪的工作原理

氦质谱检漏仪是根据质谱学原理，用氦气作探索气体制成的气密性检测仪器．其质谱原理如图所示。

接收器 离子源

氦离子

重离子

轻离子

氦质谱检漏仪的质谱学原理

灯丝发射出来的电子在电离室内来回的振荡，与电离室内气体和经被检件漏孔进入电离室的氦气相互碰撞使其电离成正离子，这些离子在加速电场作用下进入磁场，由于洛伦兹力作用产生偏转，形成圆弧形轨道，轨道半径

R

144M

10 4U BZ

式中R ——离于偏转轨道半径（cm）

B ——磁场强度（T）

M

——离子的质（量）／（电）荷比（正整数） Z

U ——离子加速电压（V）

由上式可知，当R、B为定值时，改变加速电压可使不同质量的离子通过磁场和接收缝到达接收极而

被检测。

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目前氦质谱检漏仪的发展及其应用

目前氦质谱检漏仪的发展及其应用

在科学技术的不断发展的时代，氦质谱及其应用技