Licznik scyntylacyjny

Podobne dokumenty
Licznik Geigera - Mülera

OZNACZANIE WSPÓŁCZYNNIKA POCHŁANIANIA PROMIENIOWANIA GAMMA PRZY UŻYCIU LICZNIKA SCYNTYLACYJNEGO

Narodowe Centrum Badań Jądrowych Dział Edukacji i Szkoleń ul. Andrzeja Sołtana 7, Otwock-Świerk. Imię i nazwisko:... Imię i nazwisko:...

γ6 Liniowy Model Pozytonowego Tomografu Emisyjnego

POLITECHNIKA POZNAŃSKA ZAKŁAD CHEMII FIZYCZNEJ ĆWICZENIA PRACOWNI CHEMII FIZYCZNEJ

Narodowe Centrum Badań Jądrowych Dział Edukacji i Szkoleń ul. Andrzeja Sołtana 7, Otwock-Świerk

Szkoła z przyszłością. Zastosowanie pojęć analizy statystycznej do opracowania pomiarów promieniowania jonizującego

WYZNACZANIE ZAWARTOŚCI POTASU

SPEKTROMETRIA CIEKŁOSCYNTYLACYJNA

Pomiar właściwości detektora Geigera-Müllera

Ć W I C Z E N I E N R J-1

ĆWICZENIE 2. BADANIE CHARAKTERYSTYK SOND PROMIENIOWANIA γ

Β2 - DETEKTOR SCYNTYLACYJNY POZYCYJNIE CZUŁY

3. Zależność energii kwantów γ od kąta rozproszenia w zjawisku Comptona

Ćwiczenie nr 5 : Badanie licznika proporcjonalnego neutronów termicznych

Narodowe Centrum Badań Jądrowych Dział Edukacji i Szkoleń ul. Andrzeja Sołtana 7, Otwock-Świerk. Imię i nazwisko:... Imię i nazwisko:...

ĆWICZENIE NR 1. Część I (wydanie poprawione_2017) Charakterystyka licznika Geigera Műllera

Instrukcja obsługi licznika promieniowania jonizującego MAZAR 01

Ćwiczenie 2a. Pomiar napięcia z izolacją galwaniczną Doświadczalne badania charakterystyk układów pomiarowych CZUJNIKI POMIAROWE I ELEMENTY WYKONAWCZE

Badanie licznika Geigera- Mullera

Wyznaczanie bezwzględnej aktywności źródła 60 Co. Tomasz Winiarski

PRACOWNIA JĄDROWA ĆWICZENIE 4. Badanie rozkładu gęstości strumienia kwantów γ oraz mocy dawki w funkcji odległości od źródła punktowego

POLITECHNIKA ŚLĄSKA WYDZIAŁ CHEMICZNY OZNACZANIE AKTYWNOŚCI, OKRESU PÓŁTRWANIA I MAKSYMALNEJ ENERGII PROMIENIOWANIA

BADANIE CHARAKTERYSTYK FOTOELEMENTU

Pomiar energii wiązania deuteronu. Celem ćwiczenia jest wyznaczenie energii wiązania deuteronu

OZNACZANIE CZASU POŁOWICZNEGO ROZPADU DLA NATURALNEGO NUKLIDU 40 K

DOZYMETRIA I BADANIE WPŁYWU PROMIENIOWANIA X NA MEDIA BIOLOGICZNE

Stanowisko do badania zjawiska tłumienia światła w ośrodkach materialnych

Ćwiczenie nr 2 : Badanie licznika proporcjonalnego fotonów X

Radon w powietrzu. Marcin Polkowski 10 marca Wstęp teoretyczny 1. 2 Przyrządy pomiarowe 2. 3 Prędkość pompowania 2

Ćwiczenie 503 Statystyczny charakter promieniowania tła

Statyczne badanie wzmacniacza operacyjnego - ćwiczenie 7

Laboratorium Elektroniczna aparatura Medyczna

Ćwiczenie nr 123: Dioda półprzewodnikowa

Ćwiczenie ELE. Jacek Grela, Łukasz Marciniak 3 grudnia Rys.1 Schemat wzmacniacza ładunkowego.

PRACOWNIA JĄDROWA ĆWICZENIE 10. Spektrometria promieniowania γ z wykorzystaniem detektora scyntylacyjnego

LABORATORIUM PROMIENIOWANIE w MEDYCYNIE

EFEKT FOTOELEKTRYCZNY ZEWNĘTRZNY

Zapoznanie się z podstawowymi strukturami liczników asynchronicznych szeregowych modulo N, zliczających w przód i w tył oraz zasadą ich działania.

BADANIE UKŁADÓW CYFROWYCH. CEL: Celem ćwiczenia jest poznanie właściwości statycznych układów cyfrowych serii TTL. PRZEBIEG ĆWICZENIA

Nazwisko i imię: Zespół: Data: Ćwiczenie nr 96: Dozymetria promieniowania gamma

Pomiar zasięgu promieniowania α w powietrzu

Pomiar podstawowych parametrów liniowych układów scalonych

ĆWICZENIE 9 SPEKTROMETRIA PROMIENIOWANIA GAMMA W ZASTOSOWANIU DO ŹRÓDEŁ O DUŻEJ OBJĘTOŚCI

RADIOMETR Colibri TTC

LABORATORIUM PROMIENIOWANIE W MEDYCYNIE

Badanie schematu rozpadu jodu 128 J

C5: BADANIE POCHŁANIANIA PROMIENIOWANIA α i β W POWIETRZU oraz w ABSORBERACH

Wyznaczanie czasu martwego licznika Geigera-Müllera metodą dwóch

I STYTUT CHEMII I TECH IKI JĄDROWEJ

Ćwiczenie 1. Parametry statyczne diod LED

Ćwiczenie 3++ Spektrometria promieniowania gamma z licznikiem półprzewodnikowym Ge(Li) kalibracja energetyczna i wydajnościowa

LABORATORIUM INŻYNIERII MATERIAŁOWEJ

Badanie wzmacniacza operacyjnego

obowiązuje w r. akad / 2020

C5: BADANIE POCHŁANIANIA PROMIENIOWANIA α i β W POWIETRZU oraz w ABSORBERACH

Ćwiczenie nr 2 Zastosowanie fluorescencji rentgenowskiej wzbudzanej źródłami promieniotwórczymi do pomiarów grubości powłok

Podstawy Badań Eksperymentalnych

Przetwarzanie AC i CA

Efekt fotoelektryczny

Ćwiczenie nr 82: Efekt fotoelektryczny

APARATURA DO BADAŃ ZNACZNIKOWYCH

WOJSKOWA AKADEMIA TECHNICZNA

Tranzystory bipolarne. Podstawowe układy pracy tranzystorów.

Zakład Zastosowań Elektroniki i Elektrotechniki

Pracownia Jądrowa. dr Urszula Majewska. Spektrometria scyntylacyjna promieniowania γ.

POMIAR CZĘSTOTLIWOŚCI I INTERWAŁU CZASU

CZAS ŻYCIA MIONÓW. I. Cel ćwiczenia i metoda pomiarów

Ćwiczenie nr 50 CHARAKTERYSTYKA LICZNIKA GEIGERA-MÜLLERA I BADANIE STATYSTYCZNEGO CHARAKTERU ROZPADU PROMIENIOTWÓRCZEGO

- ĆWICZENIA - Radioaktywność w środowisku naturalnym K. Sobianowska, A. Sobianowska-Turek,

Nazwisko i imię: Zespół: Data: Ćwiczenie nr 123: Półprzewodnikowe złącze p-n

CHARAKTERYSTYKA ROBOCZA LICZNIKA SCYNTYLACYJNEGO. CZAS MARTWY LICZNIKA SCYNTYLACYJNEGO i G-M

Przetwarzanie A/C i C/A

Metodyka prowadzenia pomiarów

SONDA SCYNTYLACYJNA UNIWERSALNA SSU-3-2

Ćwiczenie 16. Temat: Wzmacniacz w układzie Darlingtona. Cel ćwiczenia

Rok akademicki: 2030/2031 Kod: STC OS-s Punkty ECTS: 2. Poziom studiów: Studia II stopnia Forma i tryb studiów: Stacjonarne

Instrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego nr 13

Badanie schematu rozpadu jodu 128 I

Układy i Systemy Elektromedyczne

SONDA SCYNTYLACYJNA UNIWERSALNA SSU-70-2

Promieniowanie jonizujące Wyznaczanie liniowego i masowego współczynnika pochłaniania promieniowania dla różnych materiałów.

Instrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego nr 5

IM-8 Zaawansowane materiały i nanotechnologia - Pracownia Badań Materiałów I 1. Badanie absorpcji promieniowania gamma w materiałach

WZMACNIACZ ODWRACAJĄCY.

Detektor Fazowy. Marcin Polkowski 23 stycznia 2008

Instrukcja do ćwiczenia laboratoryjnego nr 13

I= = E <0 /R <0 = (E/R)

Pomiar maksymalnej energii promieniowania β

E104. Badanie charakterystyk diod i tranzystorów

Sondy scyntylacyjne BN-73. N b. Metody badań D,U NORMA BRANZOWA TECHNIKA. Zamiast BN -69/ Grupa katalogowa /I~ JĄ.

BEZDOTYKOWY CZUJNIK ULTRADŹWIĘKOWY POŁOŻENIA LINIOWEGO

4. Schemat układu pomiarowego do badania przetwornika

Ćwiczenie 24 Temat: Układy bramek logicznych pomiar napięcia i prądu. Cel ćwiczenia

Ćwiczenie 13. Temat: Wzmacniacz w układzie wspólnej bazy. Cel ćwiczenia

POLITECHNIKA WARSZAWSKA Wydział Fizyki

Analiza aktywacyjna składu chemicznego na przykładzie zawartości Mn w stali.

J14. Pomiar zasięgu, rozrzutu zasięgu i zdolności hamującej cząstek alfa w powietrzu PRZYGOTOWANIE

1 Źródła i detektory. I. Badanie charakterystyki spektralnej nietermicznych źródeł promieniowania elektromagnetycznego

Transkrypt:

Detektory promieniowania jonizującego. Licznik scyntylacyjny Instrukcję przygotował: dr, inż. Zbigniew Górski Poznań, grudzień, 004. s.1/8

` Politechnika Poznańska, Instytut Chemii i Elektrochemii Technicznej, 1. CEL ĆWICZEIA Zapoznanie się z: - podstawami fizycznymi działania licznika scyntylacyjnego jego konstrukcją przeznaczeniem, - parametrami pracy licznika scyntylacyjnego, - konstrukcją i obsługą przelicznika elektronowego.. APARATURA I ŹRÓDŁA PROMIEIOWAIA 1. Scyntylacyjna sonda detekcyjna SSU-70 z detektorem aj(tl) umieszczona w domku osłonnym.. Uniwersalny radiometr laboratoryjny URS-3. 3. Źródło promieniowania gama 60 Co. OPIS APARATURY 1. Licznik scyntylacyjny Licznik scyntylacyjny jest układem złożonym ze scyntylatora i fotopowielacza. Jego działanie polega na przetwarzaniu energii cząstek lub kwantów promieniowania jądrowego rozpraszanej w substancji scyntylującej na energię świetlną. Fotopowielacz połączony ze scyntylatorem przetwarza błyski światła (scyntylacje) na impulsy prądowe. Amplituda impulsów powstających w liczniku jest proporcjonalna do energii cząstek (kwantów) promieniowania jądrowego. Impulsy są następnie wzmacniane we wzmacniaczu wstępnym urządzenia scyntylacyjnego i przesyłane przewodem koncentrycznym do przelicznika elektronowego. a wykresie charakterystyki licznika scyntylacyjnego nie występuje plateau (przedział stałej szybkości liczenia w szerszych granicach napięcia) tak charakterystyczne dla liczników Geigera - Müllera Fotopowielacz licznika scyntylacyjnego wymaga zasilania napięciem z przedziału 500-000 V. Dlatego w zestawie pomiarowym musi znajdować się zasilacz wysokiego. Impulsy elektryczne przychodzące z detekcyjnej sondy scyntylacyjnej są przekazywane na wejście radiometru URS-3 i po wzmocnieniu trafiają do analizatora amplitudy. Analizator z ciągu impulsów dostarczanych przez detektor wydziela tylko te które s./8

` mieszczą się między dolnym i górnym progiem dyskryminacji. Tak wydzielone impulsy (analogowe) podlegają cyfryzacji i trafiają do przelicznika elektronowego, a wynik zliczania wyświetlany jest na wyświetlaczu.. Uniwersalny radiometr laboratoryjny URS-3. Uniwersalny radiometr laboratoryjny URS-3 jest przyrządem uniwersalnym dostosowanym do pomiarów natężenia promieniowania jonizującego detektorami gazowymi i scyntylacyjnymi (fot.1). 4 3 1 Fot.1. Uniwersalny radiometr laboratoryjny URS-3 1- zasilacz wysokiego napięcia, licznik impulsów, 3 integrator impulsów, 4 dyskryminator/analizator impulsów Stanowi zwarty układ modułów (fot.1.) zawierający: - regulowany zasilacz wysokiego napięcia 400-800 V przeznaczony do zasilania sond pomiarowych z licznikami gazowymi i scyntylacyjnymi, - integrator impulsów - licznika impulsów elektrycznych pracującego, - przełączanego dyskryminatora/analizatora impulsów elektrycznych, Typowe stanowisko pomiarowe wykorzystujące uniwersalny radiometr laboratoryjny URS-3 przedstawia fotografia. s.3/8

` Politechnika Poznańska, Instytut Chemii i Elektrochemii Technicznej, 3 1 Fot.. Typowe stanowisko pomiarowe wykorzystujące uniwersalny radiometr laboratoryjny URS-3 1 radiometr, sonda pomiarowa, 3 domek pomiarowy. Sonda pomiarowa zawierająca dostosowana do detekcji mierzonego promieniowania jest zasilana z wzmacniacz wysokiego napięcia. Sygnał pomiarowy detektora jest transmitowany do wzmacniacz liniowego gdzie następuje dopasowanie parametrów uzyskiwanego impulsu do możliwości toru pomiarowego radiometru. Po wzmocnieniu sygnał kierowany jest do dyskryminatora/analizatora wysokości impulsów. Jeżeli stosujemy dyskryminator impulsów następuje odrzucenie z ciągu impulsów napływających do radiometru tych, których amplituda jest mniejsza niż ustawiona pokrętłem próg dyskryminacji, a wysokość wszystkich pozostałych jest zmieniona do poziomy napięcia odpowiadającemu logicznej 1 (stan H) układu zliczającego. Stosując dyskryminator amplitudy możemy obniżyć udział różnego pochodzenia szumów i zmniejszyć udział tła promieniowania w ogólnym wyniku pomiaru. Eliminujemy impulsy pochodzące z detektora i pozostałej części toru pomiarowego o amplitudzie podprogowej. Jeżeli stosujemy analizator amplitudy impulsów (jednokanałowy analizator) z ciągu impulsów napływających z detektora zostaną odrzucone te, których wysokość jest mniejsza od dolnego i większa od górnego progu dyskryminacji. Wysokość impulsów mieszczących się między założonymi progami dyskryminacji zostanie zmieniona jak poprzednio do poziomy napięcia odpowiadającemu logicznej 1 (stan H) układu zliczającego. s.4/8

` Podstawowym celem stosowania jednokanałowego analizatora amplitudy impulsów jest elektroniczna separacja sygnału pochodzącego od cząstek lub kwantów o precyzyjnie wybranym zakresie energii. Zabieg ten pozwala np. mierzyć ilość interesującego nas radioizotopu w mieszaninie kilku izotopów promieniotwórczych emitujących promieniowanie o innym zakresie energetycznym. detektor Układ zasilania i przedwzmacniacz Zasilacz wysokiego napięcia SODA POMIAROWA Wzmacniacz liniowy Dyskryminator/analizator amplitudy impulsów drukarka Licznik impulsów Zegar rejestrator Integrator RADIOMETR URS-3 Rys. 1. Schemat logiczny stanowiska pomiarowego do detekcji promieniowania jonizującego wykorzystującego radiometr URS-3. Po wyjściu z układu dyskryminatora/analizatora amplitudy impulsów sygnał pomiarowy kierowany jest do pracujących równolegle okładów licznika i integratora impulsów. Wynik zliczania impulsów może być rejestrowany na drukarce, a wynik integracji (uśredniania w zadanym czasie) może być rejestrowany na rejestratorze X/t. Drukarka i rejestrator X/t stanowią odrębne urządzenia niewchodzące w skład radiometru. s.5/8

` Schemat logiczny stanowiska pomiarowego do detekcji promieniowania jonizującego z wykorzystaniem radiometru URS-3 przedstawia rysunek 1. PRZYGOTOWAIE APARATURY DO PRACY UWAGA!!! Włączenie aparatury powinno odbyć się w obecności prowadzącego. 1. Ustawić przełącznik W w pozycję wył., ustawić potencjometr W w pozycję 400 V.. Włączyć radiometr do sieci (wdusić czerwony przycisk SIEĆ). 3. Ustawić czas zliczania na 100 s. 4. Pokrętło dyskryminatora ustawić na 0,50 V. 5. Przełącznik W ustawić w pozycję x1. 6. Przyciskiem start uruchomić przelicznik. 7. Po zakończeniu pomiaru zapisać wynik. 8. Potencjometrem W wybrać wymaganą wartość wysokiego napięcia. WYKOAIE ĆWICZEIA Charakterystyka napięciowa licznika scyntylacyjnego. Charakterystyki licznika scyntylacyjnego można podzielić na charakterystykę anodową oraz charakterystyki dyskryminacji (całkową i różniczkową). Własności licznika w dużym stopniu zależą od wyboru właściwego punktu pracy. Punkt pracy wybiera się dla napięcia w którym (dobroć układu) stosunek kwadratu częstości zliczeń mierzonej próbki do częstości zliczeń tła licznika p t przyjmuje wartość maksymalną. Umieścić preparat 60 Co w domku pomiarowym. Ustawić pokrętłem W napięcie 400V. Włączyć radiometr i uruchomić przelicznik, po 100 s zapisać wynik ( p ). Powtórzyć pomiar jeszcze dwa razy i zapisać wyniki. Postępując podobnie zwiększać wysokie napięcie co 50 V i mierzyć ilość impulsów przy napięciach zasilających detektor, aż do 100 V. Jako wynik dla każdego napięcia przyjąć wartość średnią z trzech pomiarów. astępnie wyjąć źródło uranowe z domku. s.6/8

` Ustawić pokrętło zasilacza wysokiego napięcia W w pozycję 400 V i postępując jak w przypadku źródła kobaltowego wykonać serię pomiarów dla tła ( t ) Pomiary przeprowadzić dla napięć 400 do 100 V z krokiem 50 V. Wyniki pomiarów i obliczeń zestawić w tabeli. Tab.1. Zestawienie wyników pomiarów. apięcie [V] 400 1.. 3. 450... 100 Tło [imp/100s] Średnia tła t [imp/100s] Próbka [imp/100s] 1.. 3. Średnia próbki p [imp/100s] p t Sporządzić wykres szybkości liczenia t, p, oraz p t [imp/100s] w zależności od przyłożonego napięcia U (Rys.). t p t U Rys.. Optymalizacja napięcia anodowego ze względu na wydajność licznika. Wyznaczyć napięcie pracy licznika scyntylacyjnego w punkcie maksimum ilorazu p t. s.7/8

` LITERATURA Politechnika Poznańska, Instytut Chemii i Elektrochemii Technicznej, 1. A. B. iesmiejanow (i inni): Ćwiczenia z radiochemii, PW 1959.. W. Boczkariow (i inni): Pomiary aktywności źródeł promieniowania beta i gamma, PW 1956. 3. R. T. Overman, H. M. Clark: Izotopy promieniotwórcze, metodyka stosowania, WT 1963. 4. J. Sobkowski: Chemia Jądrowa, PW 1981. 5. A. Lewandowski, S. Magas: Wiadomości do Ćwiczeń laboratoryjnych z chemii fizycznej, Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, 1994. 6. S. Magas: Technika izotopowa, Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, 1997. 7. A. Z. Hrynkiewicz: Człowiek i promieniowanie jonizujące, PW 001. 8. W. Gorączko: Radiochemia i ochrona radiologiczna, Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej, 003. s.8/8