alpha譜儀實(shí)驗(yàn)-文庫吧
2025-07-21 00:41 本頁面
【正文】 C到50186。C，相對(duì)濕度≤ 95%。分辨率與本底：基于使用450mm2 ULTRAAS探測(cè)器和高質(zhì)量的241Am點(diǎn)源，能量分辨率(FWHM)：≤20KeV (探測(cè)器到源的距離等于探測(cè)器的直徑)，探測(cè)器效率：≥25% (探測(cè)器到源的距離小于10mm)，本底：在3MeV以上，每小時(shí)計(jì)數(shù)≤1。所有型號(hào)均可選擇用于反沖抑制保護(hù)的樣品盤選項(xiàng)。主要特點(diǎn)：探測(cè)室、前放、主放和多道一體化，系統(tǒng)具有高度的可靠性；全部功能由計(jì)算機(jī)通過仿真軟件控制；每一路都完全獨(dú)立、互不干擾或影響；每一路譜儀可配不同規(guī)格型號(hào)探測(cè)器；容納樣品直徑最大可達(dá)51mm，探測(cè)器面積最大可達(dá)1200mm2；系統(tǒng)可以擴(kuò)展至8臺(tái)共64路探測(cè)器。α譜儀工作原理α粒子通過物質(zhì)時(shí)，主要是與物質(zhì)的原子的殼層電子相互作用發(fā)生電離損失，使物質(zhì)產(chǎn)生正負(fù)離子對(duì)，對(duì)于一定物質(zhì)，α在其內(nèi)部產(chǎn)生一對(duì)離子所需的平均能量是一定的（即平均電能w），所以在物質(zhì)中產(chǎn)生的正負(fù)離子對(duì)數(shù)與α粒子損失的能量成正比，即：N= 公式中N為α粒子在物質(zhì) 中產(chǎn)生的正負(fù)離子對(duì)數(shù)目，E是在物質(zhì)中損失的α粒子能量。如果α粒子將其全部能量損失在物質(zhì)內(nèi)，E就是α粒子的能量。半導(dǎo)體探測(cè)器是在六十年代發(fā)展起來的一種新型探測(cè)器，它以半導(dǎo)體為探測(cè)介質(zhì)，其最大優(yōu)點(diǎn)是能量分辨率高，脈沖上升時(shí)間短，體積小。 重原子核進(jìn)行α衰變放出的α粒子是高速的氦原子核，質(zhì)量數(shù)為4，帶2個(gè)正電荷，其初速度約為1～2109cm/s范圍內(nèi)。由于α粒子在空氣中的射程很短（在T=15℃，P=1大氣壓時(shí)，天然放射性核素衰變產(chǎn)生的α粒子，射程最大為Thc’(212Po) ，），所以測(cè)量室應(yīng)采用真空室，如上圖1所示，采用真空泵將測(cè)量室抽成真空，這樣與探測(cè)器接觸的α粒子的能量才近似等于放射性核素經(jīng)過α粒子放出的α粒子的初始能量（近似是因?yàn)椴豢赡軐y(cè)量室抽成絕對(duì)真空）。α粒子在探測(cè)器中因電離、激發(fā)（由于α粒子的質(zhì)量很大，所以與物質(zhì)的散射作用很不明顯。α粒子在空氣中的徑跡是一條直線，這種直線很容易在威爾遜云室中看到。）等效應(yīng)而產(chǎn)生電流脈沖，其幅度與α粒子能量成正比。電流信號(hào)經(jīng)前置放大器、主放大器放大，出來的電信號(hào)通過多道分析器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，最后通過計(jì)算機(jī)采集并顯示其儀器譜（實(shí)驗(yàn)用α譜儀硬件連接及內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示）。儀器譜以α粒子的能量（即脈沖幅度）為橫坐標(biāo)，某個(gè)能量段內(nèi)α粒子數(shù)（或計(jì)數(shù)率）為縱坐標(biāo)，即可計(jì)算樣品中各單個(gè)核素發(fā)射的α粒子的能量與活度。理論上，單能α粒子譜是線狀譜，應(yīng)是位于相應(yīng)能量點(diǎn)處垂直于橫坐標(biāo)軸的單一直線，但由于α粒子入射方向、空氣吸收、樣品源自吸收的差異和低能粒子的疊加等原因，實(shí)際測(cè)得的是具有一定寬度的單個(gè)峰，其峰頂位置相應(yīng)于α粒子的能量，譜線以下的面積為相應(yīng)能量的α粒子的總計(jì)數(shù)率，峰的半高寬與峰頂能量比值的百分?jǐn)?shù)則為α譜儀的能量分辨率。 圖 α譜儀硬件連接及內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖 但電信號(hào)經(jīng)放大器放大之后，由于電路中寄生電容、電感的作用，電脈沖信號(hào)結(jié)束之后，輸出端并不立即回到零點(diǎn)位。電感性的寄生參量造成脈沖反沖，需要經(jīng)過一段時(shí)間才能回到0電位，在更嚴(yán)重的情況下，甚至產(chǎn)生自激。電容性的寄生參量同樣使電路需要經(jīng)過一段時(shí)間才能回到0電位。雖然可以采用基線恢復(fù)或極零補(bǔ)償?shù)确绞绞馆敵?
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