Протокол

ρAl=2.7 г/см3 ρСu=8.93 г/см3

Фоновые значения:

N=330 t=100 c

Толщина слоя, см Массовая толщина, г/см2 Число отсчетов, n Время измерения, t Скорость счета, N=n/t lnN
5,8
Cu
0.3   2.67 5.46 1.69
0.6 5.35 6.66 1.89
0.9 8.03 6.48 1.86
1.2 10.72 5.64 1.72
1.4 12.50 4.84 1.57
1.7 15.18 3.29 1.19
Al
0.5 1.35 6.69 1.90
1.8 4.86 4.71   1.54
2.3 6.21 4.20 1.43
2.8 7.56 3.29 1.19

Метод средних квадратов для Сu:

Методом средних квадратов, для полученных значений получаем следующее квадратное уравнение:

y=-0.36x+2.019

Строим этот график:

График 1. Кривая прохождения Сuв полулогарифмическом масштабе

Rэmax(Сu) =2.29см
Rmax(Сu) = 0.542*Тbmах - 0.133;

Тbmах(Сu)= (Rmax(Сu)+0.133)/ 0.542=(2.29+0.133)/ 0.542=4.47МэВ

Метод средних квадратов для Al:

Методом средних квадратов, для полученных значений получаем следующее квадратное уравнение:

y= -0,3x+ 2,063055

Строим этот график:

 

График 2. Кривая прохождения Al в полулогарифмическом масштабе

Rэmax(Al) =2.91см
Rmax(Al) = 0.542*Тbmах - 0.133;

Тbmах(Al)= (Rmax(Al)+0.133)/ 0.542=(2.91+0.133)/ 0.542=5.6МэВ

 

 

Вывод

Полученные нами значения сильно отличаются от значений в справочниках. Это может быть вызвано тем, что было снято всего два значения с прибора в одной точке. Так же это может быть связано с неточностью метода квадратов, так как по значениям, полученным экспериментально, мы получаем экстраполированный пробег, который больше подходит к табличным значениям. В итоге можно сказать, что при получении данных, и при их обработке, мы получаем большую погрешность.

Ответы на контрольные вопросы

1. Пояснить механизмы потерь энергии электронов. В каких случаях можно учитывать только ионизационные потери?

Легкие заряженные частицы теряют свою энергию в результате кулоновского взаимодействия при столкновениях с электронами и ядрами вещества. На практике приходится иметь дело с частицами (обычно это электроны), энергия которых не превышает единиц МэВ.В связи с этим при проведении инженерных расчетов и оценок, как правило, достаточно учитывать ионизационные потери (в области низких энергий вклад радиационных потерь мал)

2. Какую величину называют пробегом частицы?

Расстояние, пройденное частицей до остановки (термализации) называют пробегом.

Как определяется пробег электрона с энергией Т< Ткр?

Пробеги моноэнергетических частиц с начальными энергиями Т < Ткр можно рассчитать, используя формулу для удельных потерь на ионизацию и возбуждение:

3. Какую величину называют экстраполированным пробегом электрона? Как он может быть рассчитан ?

Экстраполированный пробег Rэ – это расстояние пройденное частицей до остановки, определенный экспериментальным путем. Экстраполированный пробег Rэ, находится по эмпирическим формулам, полученным при обработке экспериментально измеренных кривых прохождения для моноэнергетических электронов.

 

4. Какую зависимость называют кривой прохождения?

Нарисовать кривые прохождения для моноэнергетических электронов и β-частиц, дать пояснения.

Под кривой прохождения понимается зависимость числа частиц N0, прошедших слой вещества x от толщины слоя.

Рис. 10. Кривая прохождения для моноэнергетических электронов

Рис.11. Кривая прохождения для b-частиц

5. Пояснить, как по измеренной кривой прохождения можно определить максимальную энергию β-спектра.

Максимальную энергию β-спектра можно определить по формуле:
Тbmах = .

 

6. Пояснить, как по кривой прохождения можно определить коэффициент поглощения β-частиц.

Коэффициент поглощения β-частиц можно определить по формуле:

mm = 22 / , см2/г