基于核物理虚拟仿真实验平台的γ能谱测量
2019-02-13杨东侠刘安平张选梅谭红兵
物理实验 2019年1期
杨东侠,刘安平,张选梅,韩 忠,谭红兵
(重庆大学 物理实验国家级教学示范中心,重庆 401331)
核物理实验教学是物理专业十分重要的实验教学内容,其中,NaI(TI)闪烁谱仪与γ能谱测量实验是非常典型的实验项目,闪烁谱仪既能测量粒子的强度,又能测量粒子的能量,而且测量效率高,分辨时间短,所以在核物理研究和放射性测量中应用广泛. 进行核物理实验需要用到放射源,会产生核辐射,教学环节中存在安全风险,为此,我校物理实验中心采用虚实结合的方式,建设虚拟仿真模式下的核物理实验教学平台,用虚拟仿真源取代实体放射源开展实验教学,优化实验教学环境,规避安全隐患[1-3]. 为更好地服务实验教学,本文以γ能谱测量实验为例,展示核物理虚拟仿真实验平台开展实验教学的实际效果.
1 实验原理
当放射源发生衰变时,会向外发射出γ射线,γ射线可以与物质相互作用,产生次级带电粒子,这些粒子的能量与γ射线的能量直接相关,因此,可以通过实验测量次级带电粒子的能量标定γ射线的能谱,从而测定未知放射源[4].
根据γ粒子能量与峰位道址的线性关系
Eγ=kN+b,
(1)
如果对应E1的峰位道址位于N1,对应E2的峰位道址位于N2,则可以得到k和b为
对能量和道址进行最小二乘法拟合,得到能量定标公式(1)式,代入未知射线峰位的道址N,可测量未知射线的能量.
2 实验仪器
核物理虚拟仿真实验平台主要由虚拟核信号发生器、通用多道分析器、实验辅助软件、计算……
登录APP查看全文
