3. Экспериментальная установка

Экспериментальная установка изображена на рис.6.

Блок регистрации (рис.6а) состоит из газоразрядного счетчика, помещенного в корпус 1, полки для поглотителя 2, места для установки источника  частиц 3. В данной установке используется счетчик СБТ-13, который предназначен для счета  частиц.

Счетчик импульсов (регистратор) (рис.6б) предназначен для подачи рабочего напряжения на газоразрядный счетчик, а также для счета импульсов, поступивших на регистратор за время, устанавливаемое экспериментатором.

Инструкция по работе с блоком счетчика импульсов.

Измерение количества импульсов со счетчика может осуществляться в двух режимах «Ручн.» и «Авт.», переключение между которыми производится тумблером 5 (рис.6б).

Для проведения измерения количества импульсов со счетчика в режиме «Ручн.» необходимо:

1) выбрать с помощью кнопок 6 время экспозиции (промежуток времени, в течение которого будет проводиться регистрация импульсов, поступающих с газоразрядного счетчика);

2) после нажатия кнопок 4 «Сброс» и 3 «Пуск» начнется регистрация поступающих со счетчика импульсов, которая закончится по истечению установленного времени экспозиции;

3) количество зарегистрированных импульсов и время измерения изображается на экране дисплея 2;

4) для проведения новых измерений в данном режиме требуется повторение операций, приведенных в пунктах 1-3.

Для проведения измерения количества импульсов со счетчика в режиме «Авт.» необходимо:

1) выбрать с помощью кнопок 6 время экспозиции (промежуток времени, в течение которого будет проводиться регистрация импульсов, поступающих с газоразрядного счетчика);

2) после нажатия кнопок 4 «Сброс» и 3 «Пуск» начнется регистрация поступающих со счетчика импульсов, которая закончится по истечению установленного времени экспозиции;

3) количество зарегистрированных импульсов и время измерения изображается на экране дисплея 2;

4) после некоторой паузы, в течение которой необходимо записать показания дисплея в журнал, автоматически происходит сброс информации и начинается новое измерение со временем экспозиции, установленным первоначально.

Отметим, что процесс регистрации импульсов сопровождается звуковыми щелчками. Режим звукового сопровождения процесса регистрации может быть отменен (обратиться к преподавателю).

(а)

(б)

Рис.6 Экспериментальная установка.

• 4. Цель работы

Найти экспериментально верхнюю границу  спектра методом поглощения.

5. Порядок работы

1. Ознакомьтесь с экспериментальной установкой, включите тумблеры «Сеть» счетчика импульсов. Убедитесь в работоспособности установки по появлению импульсов фона в режиме «Счет» регистратора. Дайте установке поработать в течение 15 минут.

2. Получите у преподавателя бета – счетчик и установите его на место 3 (рис.6а). Измерьте скорость счета в отсутствие поглотителя ( в формуле (2)).

3. Проведите измерения скорости счета с поглотителями различной толщины. Толщину поглотителя от измерения к измерению увеличивайте до тех пор, пока скорость счета не будет оставаться постоянной. Это будет соответствовать полному поглощению  - частиц и измерению уровня фона. Постоянство скорости счета не надо принимать буквально. Из-за статистических флуктуаций фонового излучения (космическое излучение, гамма – излучение источника) и процесса регистрации число отсчетов за фиксированное время даже в неизменных условиях будет изменяться от измерения к измерению. Поэтому надо выбрать такое время экспозиции, чтобы измеренные скорости счета флуктуировали около некоторого среднего.

4. Повторите измерения с поглотителями из другого материала (по указанию преподавателя).

5. Постройте графики

6. Убедившись, что зависимость линейная, найдите ее параметры и их погрешности методом наименьших квадратов. Коэффициенты поглощения в 1/см разделите на соответствующие плотности материалов в г/см³ и используйте для нахождения энергии – частиц по формуле (3).

7. Найдите уровень фона на графике .

8. Найдите точку пересечения спадающей линейной части с уровнем фона. К найденному значению пробега добавьте толщину пленки, закрывающей источник, толщину входного окна счетчика (значение получить у преподавателя) и толщину слоя воздуха между счетчиком и источником. Все толщины надо взять в массовых единицах г/см² (т.е. толщина в см, умноженная на соответствующую плотность в г/см³). Исправленное значение пробега для алюминия использовать для нахождения максимальной энергии  - частиц.

9. Оценить погрешность значений пробега.

10. В выводе по работе сравнить пробеги и коэффициенты поглощения для различных материалов, значения энергии и погрешности, полученные различными способами.