Физикалық практикум

157 
 
Люминисценттік  жарқыл  жарығы  ФЭК  фотокатодына  түсе  отырып,  күшейеді.  Сонымен 
қатар, фотокөбейткіштегі электрлік импульс амплитудасы бірінші ретті   -квант энергиясына 
пропорционал  екені  анықталды.  Осылайша,  бұл  қондырғы  бір  уақытта  энергияны  да  және 
сцинтилляторға түскен  -квант сандарын анықтайды, сонымен қатар  -кванттардың энергия 
бойынша таралуын, яғни спектр бойынша табуға мүмкіндік береді. 
 
20.4-сурет. Сцинтилляционды спектрометрде алынған амплитудалық спектр. 
Тіркелген  және  күшейтілген  электрлік  импульстер  арнайы  құрылғы-  амплитудалық 
анализатор арқылы каналдарда тек осы каналға белгілі бір амплитуданың (энергия) электрлік 
импульстері  ғана  түсетіндей  таралады.  20.4-суретте  осындай  импульстердің  спектрі 
көрсетілген.  Абсцисса  осі  бойында  каналдар,  ал  ордината  осінде  сол  каналға  түскен 
импульстердің саны салынған. Бұл спектрде ерекше көрінетін А шыңы. Бұл «толық жұтылу 
шыңы»  немесе  «фотошың»  деп  аталады.Осы  шыңды  анықтай  отырып,  біз  -кванттың 
максимал энергиясын таба аламыз. 
А  шыңының  сол  жағында  спектрі  бірнеше  шоқыға  шығатын  кішкене  дөңес 
минимумдар көрінеді. Сондай-ақ, барлық сол жақ үзіліссіз және анық байқалатын шыңдары 
жоқ.  Спектрдің  бұл  бөлігі  бірнеше  эффекттерді,  ең  алдымен  комптондық  шашырауды 
көрсетеді.  NaI  сцинтиллятор  затына  түсе  отырып    -кванттар  әртүрлі  жағдайда  болады: 
біреулері  ,  жоғарыда  айтылғандай  иондалады  және  затпен  толықтай  жұтылады;  басқалары 
атом  электрондарымен  соқтығысып  комптондық  шашырауға  ұшырайды  және  электронға 
өздерінің  энергияларының  бөлігін  ғана  беріп,  -квант  сцинтиллятор  шегінен  шығады. 
Қайтарымды  электрондар,  яғни 
-кванттан  импульс  алған  электрондар  құлаған 
фотоэлектрондар секілді еркін күйге ауысады және сцинтилляционды жарқыл мен өздеріне 
сәйкес  келетін  белгіленген  амплитудадағы  электрлік  импульс  шығарады.  Бірақ, 
фотоэффекттен  айырмашылығы,  импульс  барлық  каналдарда  үзіліссіз  таралған,  себебі 
комптондық  -кванттар  сцинтилляторда  әртүрлі  бұрыштармен  шашырайды,  сол  себепті 

158 
 
қайтарым электрондарына әртүрлі энергия береді: 0-ден бастап кейбір шекті  максимал мән 
Е
max
эл
-ге дейін. Бұл шаманы (20.6) формуланы пайдалану арқылы табамыз.  
Бұл  үшін  ең  әуелі 
кванттың  энергиясын 
 болған  кезді  анықтаймыз,  яғни 
электронмен  түйіскен  квантты  анықтаймыз. 
c
2
   және  Е
у
=
 болғандықтан,  (20.6) 
формуланы түрлендіреміз: 
  
немесе 
  
)
cos
1
(
,
0
2
0
,
2
0
E
c
m
E
c
m
 
Осыдан ізделінген шама 
 болғанда  
  
2
0
,
0
,
0
,
180
2
1
c
m
E
E
E
o
                                                             (20.8)      
  
1
2
0
0
c
m
E
 десек,  онда  электроннан  шашыраған 
кванттың  максималды  энергиясы 
1/2m
0
c
2
-қа тең. Басқаша айтқанда, 
квант сақталу заңдарына сәйкес қос соқтығысу кезінде 
өзінің барлық энергиясын электронға беріп жібере алмайды.  
Енді электронның ала алатын максималды энергиясын табайық.  
2
0
,
0
,
0
,
0
,
180
,
0
max
.
2
1
c
m
E
E
E
E
E
E
эл
 
Осыдан 
2
,
0
2
,
0
max
.
2
2
mc
E
E
E
эл
                                                             (20.9) 
Осылайша, қайтарым электрондар спектрі Е
max
 кейін үзілуі керек және толық жұтылу 
шыңы алдындағы минимум түрінде іске асады.  
Қайтарым  электрондар  энергияларының  облысына  сәйкес  келетін  спектр  күрделі 
сипатқа  ие,  себебі  онда  кері  комптондық  шашырау  шыңдары,  электронның  сыртқы 
деңгейшесіндегі  атомдарының      -кванттардың  қорғасын  қорғану  әсерінен  түсіп  қалу 
нәтижесінде пайда болатын рентгендік сәулелену немесе ондағы   -кванттардың бірнеше есе 

159 
 
шашырауы  секілді  процестердің  қисықтары  жүреді.  Бұл    шыңдардың  барлығының 
интенсивтілігі  аз  және  олардың  орналасқан  жағдайы  кішігірім  нақтылықпен  анықталады. 
Интенсивтілігі  жоғарырақ  шың  С  шыңы  болып  табылады  және  ол  кері  шашырауға  сәйкес 
келеді.  Бұл  шың 
-кванттың  180
 шамасында  комптондық  шашырау  кезінде  көздің 
қорғаушысы  және  детекторда  сцинтиллятор  NaI  мен  жұтылу  нәтижесіне  сәйкес  келетін 
фотошың нәтижесінде пайда болады.  

жүктеу/скачать 3,87 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: