g-m計(jì)數(shù)管特性的研究(編輯修改稿)
2025-09-26 08:05 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 如果放射源的活度合適，可用觸發(fā)掃描示波器觀察計(jì)數(shù)管輸出脈沖波形，如圖 所示。圖的橫軸是掃描時(shí)間，縱軸是 脈沖信號(hào)幅度，由圖可看出，在第一個(gè)大脈沖之后有一系列由小逐漸變大的脈沖。在第一個(gè)大脈沖的寬度 tD 時(shí)間之內(nèi)，計(jì)數(shù)管內(nèi)正離子鞘離陽(yáng)極還很近，管內(nèi)電場(chǎng)較4 弱，即使有離子進(jìn)入管內(nèi)也不能引起放電，不會(huì)形成脈沖，因此稱(chēng) tD 為死時(shí)間。隨著正離子鞘離開(kāi)陽(yáng)極的距離增大，管內(nèi)電場(chǎng)稍有恢復(fù)，此時(shí)若有粒子進(jìn)入計(jì)數(shù)管內(nèi)，就能引起放電而形成脈沖，不過(guò)脈沖幅度很小。隨著正離子鞘越接近陰極，管內(nèi)電場(chǎng)逐漸恢復(fù)，輸出脈沖也逐漸恢復(fù)到大脈沖的幅度。直到正離子鞘到達(dá)陰極而被中和，管內(nèi)電場(chǎng)完全復(fù)原，輸出脈沖也達(dá)到正常幅度。見(jiàn)圖中表示脈沖幅度的變化情形 ，其中 tD 表示計(jì)數(shù)管的死時(shí)間， tR 為恢復(fù)時(shí)間，此段時(shí)間有粒子進(jìn)入計(jì)數(shù)管時(shí)，它可能產(chǎn)生脈沖信號(hào)，但其幅度較小。實(shí)際上計(jì)數(shù)管不能計(jì)數(shù)粒子的時(shí)間一般大于 tD 而小于 tD+tR。計(jì)數(shù)管實(shí)際不能計(jì)數(shù)的時(shí)間稱(chēng)為失效時(shí)間（或稱(chēng)分辨時(shí)間）。失效時(shí)間除決定于計(jì)數(shù)管的結(jié)構(gòu)和工作電壓外，還與計(jì)數(shù)率的大小和定標(biāo)器的觸發(fā) 閾 等因素有關(guān)。參考圖中表示，如定標(biāo)器的觸發(fā)閥選為 V1，則對(duì)應(yīng)計(jì)數(shù)管的失效時(shí)間為 t1，若觸發(fā) 閾 選擇為 V2，失效時(shí)間應(yīng)為 t2。 由于計(jì)數(shù)管有失效時(shí)間，所以測(cè)量粒子數(shù)目時(shí)會(huì)產(chǎn)生漏計(jì)數(shù)，尤其是放射源活度較強(qiáng)時(shí)可能產(chǎn)生的漏計(jì) 數(shù)也多，一般需進(jìn)行校正。計(jì)數(shù)管失效時(shí)間為 t1，含意是當(dāng)粒子進(jìn)入計(jì)數(shù)管而形成脈沖信號(hào)后的 t1 時(shí)間內(nèi)，即使再有粒子進(jìn)入計(jì)數(shù)管也不能再產(chǎn)生脈沖信號(hào)即不能再引起計(jì)數(shù)，但也不延長(zhǎng)失效時(shí)間。若單位時(shí)間內(nèi)進(jìn)入計(jì)數(shù)管的平均計(jì)數(shù)率為 n0，而實(shí)際計(jì)數(shù)管測(cè)量的計(jì)數(shù)率為 n，那么可知漏計(jì)數(shù)為 100 ntnnn ?? （ 2） 由此可求出真正平均計(jì)數(shù)率 n0為 10 1 ntnn ?? （ 3） 測(cè)量計(jì)數(shù)管的失效時(shí)間 t1后，根據(jù)實(shí)際的計(jì)數(shù)率 n 即可求出真正的平均計(jì)數(shù)率 n0值。一般計(jì)數(shù)管的失效時(shí)間約為 102μs，由此可估計(jì)漏計(jì)數(shù)的多少，根據(jù) n0的大小和精確度要求決定是否要進(jìn)行漏計(jì)數(shù)校正。 3． GM計(jì)數(shù)管的使用方法 5 GM 計(jì)數(shù)管用作射線探測(cè)儀器，要配合高壓電源、定標(biāo)器和輸出電路使用。高壓電源提供計(jì)數(shù)管陽(yáng)極和陰極間的工作電壓；定標(biāo)器用來(lái)記錄計(jì)數(shù)管輸出的脈沖信號(hào)數(shù)目；輸出電 路由負(fù)載電阻和輸出電容構(gòu)成，計(jì)數(shù)管輸出的放電信號(hào)在負(fù)載電阻上形成壓降而構(gòu)成脈沖信號(hào)，通過(guò)電容輸出被定標(biāo)器記錄。 高壓電源是通過(guò)實(shí)驗(yàn)儀器，應(yīng)根據(jù)使用計(jì)數(shù)管類(lèi)型的不同，選擇電壓調(diào)節(jié)范圍適當(dāng)、精度適當(dāng)、電壓讀數(shù)指示明確的合適的電源。參閱實(shí)驗(yàn)室提供的儀器使用說(shuō)明書(shū)。 定標(biāo)器是核物理實(shí)驗(yàn)的基本儀器，配合粒子探測(cè)器使用可記錄脈沖信號(hào)數(shù)目，即可測(cè)量粒子數(shù)目。具體使用方法應(yīng)參閱實(shí)驗(yàn)
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