γ射线的吸收实验报告 本文关键词：射线，吸收，实验，报告
γ射线的吸收实验报告 本文简介：γ射线的吸收一、实验目的：1.了解γ射线在物质中的吸收规律。2.掌握测量γ吸收系数的基本方法。二、实验原理：1.窄束射线在物质中的吸收规律。射线在穿过物质时，会与物质发生多种作用，主要有光电效应，康普顿效应和电子对效应，作用的结果使射线的强度减弱。准直成平行束的射线称为窄束射线，单能窄束射线在穿过物
γ射线的吸收实验报告 本文内容：
γ射线的吸收
一、实验目的：
1.
了解γ射线在物质中的吸收规律。
2.
掌握测量γ吸收系数的基本方法。
二、实验原理：
1.
窄束
射线在物质中的吸收规律。
射线在穿过物质时，会与物质发生多种作用，主要有光电效应，康普顿效应和电子对效应，作用的结果使
射线的强度减弱。
准直成平行束的
射线称为窄束
射线，单能窄束
射线在穿过物质时，其强度的减弱服从指数衰减规律，即：
(1)
其中
为入射
射线强度，
为透射
射线强度，x为
射线穿透的样品厚度，
为线性吸收系数。用实验的方法测得透射率
与厚度
的关系曲线，便可根据（1）式求得线性吸收系数
值。
为了减小测量误差，提高测量结果精度。实验上常先测得多组
与
的值，再用曲线拟合来求解。则：
（2）
由于
射线与物质主要发生三种相互作用，三种相互作用对线性吸收系数
都有贡献，可得：
（3）
式中
为光电效应的贡献，
为康普顿效应的贡献，
为电子对效应的贡献。它们的值不但与
光子的能量Er有关，而且还与材料的原子序数、原子密度或分子密度有关。对于能量相同的
射线不同的材料、
也有不同的值。医疗上正是根据这一原理，来实现对人体内部组织病变的诊断和治疗，如
光透视，
光CT技术，对肿瘤的放射性治疗等。图1表示铅、锡、铜、铝材料对
射线的线性吸收系数μ随能量E
变化关系。
图中横座标以
光子的能量
与电子静止能量mc2的比值为单位，由图可见，对于铅低能
射线只有光电效应和康普顿效应，对高能
射线，以电子对效应为主。
为了使用上的方便，定义μm=μ/ρ为质量吸收系数，ρ为材料的质量密度。则（1）式可改写成如下的形式：
（4）
式中xm=x·ρ，称为质量厚度，单位是g/cm2。
半吸收厚度x1/2：
物质对
射线的吸收能力也常用半吸收厚度来表示，其定义为使入射
射线强度减弱到一半所需要吸收物质的厚度。由（1）式可得：
（5）
显然也与材料的性质和
射线的能量有关。图2表示铝、铅的半吸收厚度与E
的关系。若用实验方法测得半吸收厚度，则可根据（4）求得材料的线性吸收系数μ值。
三、实验内容与要求
1．按图3检查测量装置，调整探测器位置，使放射源、准直孔、探测器具有同一条中心线。
2．打开微机多道系统的电源，使微机进入多道分析器工作状态（UMS）。
3．选择合适的高压值及放大倍数，使在显示器上得到一个正确的60Co
能谱。
4．测量不同吸收片厚度x的60Co的能谱，并从能谱上计算出所要的积分计数
。
5．测量完毕，取出放射源，在相同条件下，测量本底计数
。
6．把高压降至最低值，关断电源。
7．用最小二乘法求出
吸收系数μ及半吸收厚度d?
四、数据处理
Pb样品
编号
1
1+2
1+2+3
1+2+3+4
1+2+3+4+5
厚度/cm
0.235
0.446
0.647
0.893
1.100
计数
16695
14829
13146
11660
10586
16639
14905
13331
11703
10804
平均计数
16667
14867
13238.5
11681.5
10695
扣本底计数
10100
8300
6671.5
5114.5
4128
上图得则
Cu样品
编号
1
2
3
4
1+4
厚度
1.030
1.472
2.010
2.440
3.470
计数
14579
12979
11545
10549
9342
14515
13029
11461
10784
9358
平均计数
14547
13004
11503
10666.5
9350
扣本底计数
7980
6437
4936
4099.5
2783
上图得则
Al样品
编号
1
2
3
4
1+4
厚度
1.03
1.482
1.962
2.46
3.47
计数
17936
16993
16229
15623
14434
17705
16900
16020
15615
14526
平均计数
17820.5
16946.5
16124.5
15619
14480
扣本底计数
11253.5
10379.5
9557.5
9052
7913
上图得则
五、思考题
1．本实验中计数来自于哪些作用过程，
应如何选取。
答：Ix的选取首先是取100s的计数率，多次取平均后再减去本底计数率得到。
2．实验布置中，为什么要把放射源、准直孔、探测器的中心保持在同一直线上？
答：把放射源、准直孔、探测器的中心保持在同一直线上既可以使探测效率更高，更可以使屏蔽样品的吸收效率最高，验证结果更好。
3．在实验过程中如何估算半吸收厚度？
答：可以通过强度和厚度曲线，线性拟合出计算出材料的线性吸收系数μ值，再算出半吸收厚度。