3. Обработка результатов измерений

1. Энергетическая градуировка -спектрометрического комплекса

Используя данные табл. 2.1, построить график зависимости энергии -квантов Е, потерянной в детекторе, от номера канала анализатора n (наносятся номера каналов n₀, в которых находятся максимумы ППП и соответствующие им значения энергии Е испускаемых -квантов). Убедиться в том, что номер канала анализатора линейно связан с энергией поглотившегося -кванта. В дальнейших вычислениях вместо номера канала используется значение энергии -кванта, поглотившейся в детекторе.

2. Определение энергетического разрешения -спектро-метра

По данным табл. 2.1 найти абсолютное разрешение спектрометра Е (n) и относительное разрешение  = для всех значений энергий, представленных в табл. 2.1. Результаты занести в табл. 2.4. Нанести полученные данные на график с осями координат х = ; y = .

Определить константы  и С в соотношении (2.2), рассчитав их по методу наименьших квадратов (см. прил. п3). Уравнение прямой = . . . + . . . записать в табл. 2.4. Провести вычисленную прямую y = х + С в координатах и , убедиться в том, что прямая проходит в максимальной близости ко всем экспериментальным точкам.

По полученной аппроксимирующей формуле рассчитать относительное энергетическое разрешение для значений Е, представленных в табл. 2.4, и сравнить его с экспериментальным (Е/Е)_экс, полученным в результате измерений, и с теоретическим пределом, вычисленным по формуле (2.1) (принять среднюю энергию образования пары носителей в Ge равной  = 2 эВ, а фактор Фано F = 0,06). Все полученные результаты занести в табл. 2.4.

Таблица 2.4

Абсолютное (Е) и относительное (Е/Е) энергетическое

разрешение

Е, кэВ	Е, кэВ	(Е/Е)экс	1/Е		= /Е + С	(Е/Е)аппр.	(Е/Е)теор. = 2,35
662
1173
1274
1333
= . . . + . . . .

3. Определение эффективности спектрометра

Рассчитать активность градуировочных источников на момент измерений. Паспортные данные градуировочных источников представлены в табл. 1.5. Расчет провести по формуле

,

где (Т_1/2)_i – период полураспада i-го градуировочного источника;

А_0i – активность источника на момент аттестации, Бк;

 – время от момента аттестации до момента измерения.

Полученные данные занести в табл. 2.5.

Используя результаты измерений, представленные в табл. 2.2, и данные об активности градуировочных источников (табл. 2.5), по формуле (1.16) рассчитать эффективность спектрометра в ППП _ППП и ln_ППП, полученные данные занести в табл. 2.6.

Нанести полученные данные на график с координатами x = lnE, y = ln_ППП.

Методом наименьших квадратов рассчитать значения коэффициентов А и b в формуле (2.6) зависимости эффективности спектрометра в ППП от энергии -квантов. Уравнение прямой (2.6) с рассчитанными коэффициентами записать в табл. 2.6.

Таблица 2.5

Характеристики образцовых градуировочных источников

№	Нуклид	E, кэВ	Выход на распад, %	Т1/2	Активность на момент аттестации, Бк	Активность на момент измерений, Бк
1	22Na	1274	100	2,6 лет	1,02105 на 14.09.06
2	137Cs	662	85,1	30 лет	0,96105 на 04.09.86
3	60Co	1173	100	5,27 лет	0,989105 на 29.09.06
		1333	100

Таблица 2.6

Параметр	Энергия Е, кэВ
	662	1173	1274	1333
xi = lnEi					=	=
ППП(Ei)
yi = lnППП(Ei)					=	=
ППП(Ei)рассч.
lnППП(Ei) = . . . lnE + . . . .

Провести вычисленную прямую в координатах х = lnE и y = ln(E), убедиться в том, что прямая проходит в максимальной близости ко всем экспериментальным точкам.

Рассчитать и отметить на графике «флажки» погрешности определения эффективности регистрации (_ППП) = (см. прил., п.2).

4. Определение активности объемного источника.

• Используя полученную в п.3 формулу для расчета эффективности спектрометра для точечного источника, находящегося на расстоянии 6 см от детектора ln_ППП = . . . lnE + . . . , найти значения _ППП для энергий -кантов 356 и 384 кэВ (принадлежащих нуклиду ¹³³Ва). Полученные значения занести в табл. 2.3.

• Используя данные измерений (табл. 2.3), рассчитать удельную активность объемного источника ¹³³Ва, нижняя поверхность которого находится на расстоянии 5 см от поверхности детектора по формуле

А = ,

где S_ППП – площадь под ППП;

t – время набора спектра, с;

m – масса образца (в данном случае m = 29,5 г);

 – квантовый выход;

_об. – эффективность спектрометра для объемного источника.

Эффективность спектрометра для объемного источника (5 и толщина 1,5 см) можно приблизительно вычислить по формуле (2.3).

Рассчитать удельную активность А источника ¹³³Ва по двум -линиям: 356 и 385 кэВ. Данные занести в табл. 2.3 и сравнить.