Лаборатория "Практикум по курсу "Физика ядра"

Оборудование лаборатории представлено универсальным комплексом, позволяющим выполнять лабораторные работы на одной экспериментальной установке. Комплекс обеспечивает проведение всех измерений в спектрометрическом режиме.

В него входят следующие части. Детектор – содержит сменные блоки для работы с α-, β-, γ- излучением и базовый блок преобразования светового сигнала в электрический с последующим формированием и усилением. Каждый сменный блок имеет приспособления, обеспечивающие соответствующую геометрию эксперимента и радиационную защиту.

Рабочее место

Детектор для регистрации альфа-излучения

Детектор для регистрации бета-излучения

Детектор для регистрации гамма-излучения

Электронный блок – предназначен для сопряжения детектора с компьютером. В электронном блоке осуществляется преобразование амплитуды электрического импульса в код и вырабатывается тест-сигнал для электрической калибровки спектрометра. В электронном блоке размещаются один или два основных усилителя с изменяющимся коэффициентом усиления, схема совпадений, схема отбора, низковольтный и высоковольтный источники питания. Все функции управления режимом спектрометра осуществляются с помощью компьютера.

Технические характеристики лабораторного комплекса

  1. Напряжение питания ФЭУ изменяется от 100 до 1000 В. 

  2. Стабильность напряжения питания ФЭУ после 20-минутного прогрева  не более 0,05% за 5 ч непрерывной работы установки.

  3. Допустимый ток нагрузки источника питания ФЭУ не менее 5 мА.

  4. Напряжение питания ФЭУ изменяется от 100 до 1000 В. 

  5. Входное сопротивление основного усилителя 15 кОм. 

  6. Коэффициент усиления усилителя изменяется от 1 до 100 плавно и ступенчато. 

  7. Диапазон преобразуемых сигналов 0–10 В. 

  8. Полярность сигналов произвольная (задается программно в опции установки коэффициента усиления усилителя).  

  9. Фронт нарастания сигналов не менее 0.3 мкс.  

  10. Максимальная длительность сигналов 20 мкс.  

  11. Время преобразования и передачи данных в ЭВМ с учетом схемы блокировки 30 мкс.  

  12. Количество каналов 1024.  

  13. Дифференциальная нелинейность не хуже плюс/минус 1%.  

  14. Интегральная нелинейность не хуже 0.1%.  

  15. Стабильность положения фотопика в гамма-измерениях при изменении загрузки в 10 раз не хуже 1%.  

 

 

Электронный блок

Общий вид лаборатории

Для установки и контроля параметров спектрометра, управления экспериментом и выполнения первичной обработки данных разработана специальная программа спектр. Измеренные спектры сохраняются в файле типа “DAT”, позволяющем обрабатывать полученные результаты с помощью любой математической программы обработки данных.

Лабораторные работы практикума делятся на три группы в зависимости от применяемого детектирующего блока.

  1. Использование блока с неорганическим сцинтиллятором

    • Статистика ядерных измерений

    • Изучение принципа действия сцинтилляционного детектора

    • Взаимодействие γ-излучения с веществом

    • Измерение удельной активности

    • Сцинтилляционный спектрометр с неорганическим сцинтиллятором

  2. Использование блока с органическим сцинтиллятором

    • Сцинтилляционный спектрометр с органическим сцинтиллятором

    • Взаимодействие β-электронов с веществом

    • Изучение формы β-спектра

  3. Использование в детектирующем блоке сцинтиллятора YAP:Ce

    • Взаимодействие α-частиц с веществом

Не указан