图2.4-3 半圆形
磁谱仪示意图
二、多道分析器
多道脉冲幅度分析器的原理可参阅预备知识Ⅲ-（2）。
本实验用多道分析器来测量粒子的动能，该多道分析器利用
和
的光电子能量来刻度。
多道分析器的使用，请参阅相应多道分析器使用说明书
实验装置如图2.4-4所示，主要由以下部分组成：①真空、非真空半圆聚焦
磁谱仪；②放射源
（强度
1毫居里），定标用
放射源
和
（强度2微居里）；③测能量用NaI（TI）闪烁探头；④高压电源；⑤多道脉冲分析器（含放大器）。
图 2.4-4
真空、非真空半圆聚焦磁谱仪是由在两平行板磁极构成的均匀磁场中放一真空盒搭建而成，用一真空泵可使盒中气压降到1-0.1
，目的是减少电子与空气分子的碰撞，提高电子运动的平均自由程。真空盒面对放射源和探测器的一面是用极薄的高强度有机塑料薄膜密封的，粒子穿过薄膜所损失的能量可根据表
表粒子通过有机薄膜前后能量（分别为
、
）关系
在磁场外距源X处放置一个能量探测器来接收从该处出射的粒子，则这些粒子的能量（即动能）即可由探测器直接测出，而粒子的动量值即为：P=eBR= eB
X/2。由于源
（0—2.27MeV）射出的粒子具有连续的能量分布（0—2.27MeV），因此探测器在不同位置（不同X）就可测得一系列不同的能量与对应的动量值。这样就可以用实验方法确定测量范围内动能与动量的对应关系，进而验证相对论给出这一关系的理论公式的正确性。
所用粒子探测器是
激活的NaI（Tl）闪烁计数器。闪烁体前有一厚度约200
的
窗用来保护NaI晶体和光电倍增管。粒子穿过窗将损失部分能量。其数值与膜厚和入射的粒子动能有关。表
的粒子穿过200厚窗后的动能
之间的关系表，单位为Mev。实验中可按表2.4.2用线性内插的方法从粒子穿过窗后的动能算出粒子的入射动能
。有关数据处理可参阅本实验所附的参考文献—[数据处理]。
表粒子的入射动能与透射动能的关系（200）
[实验内容]
1. 检查仪器线路连接是否正确，然后开启高压电源，开始工作；
2. 打开定标源的盖子，移动闪烁探测器使其狭缝对准源的出射孔并开始计数测量；
3. 调整加到闪烁探测器上的高压和放大数值，使测得的的1.33 MeV峰位道数在一个比较合理的位置（建议；在多道脉冲分析器总道数的50%—70%之间，这样既可保证测量高能粒子（1.8—1.9MeV）时不越出量程范围，又充分利用多道分析器的有效探测范围）；
4. 选择好高压和放大数值后，稳定10—20分钟；
5. 正式开始对NaI（TI）闪烁探测器进行能量定标，首先测量的能谱，等到1.33MeV光电峰的峰顶计数达到1000以上后（尽量减少统计涨落带来的误差），对能谱进行数据分析，记录下1.17和1.33MeV两个光电峰在多道能谱分析器上对应的道数CH3、CH4；
6. 移开探测器，关上定标源的盖子，然后打开定标源的盖子并移动闪烁探测器使其狭缝对准源的出射孔并开始记数测量，等0.661MeV光电峰的峰顶计数达到1000后对能谱进行数据分析记录下（0.184MeV反散射峰）0.661MeV光电峰在多道能谱分析器上对应的道数（CH1）、CH2；
7. 关上定标源，打开机械泵抽真空（机械泵正常运转2—3分钟即可停止工作）；
8. 盖上有机玻璃罩，打开源的盖子开始测量快速电子的动量和动能，探测器与源的距离X最近要小于
9. 选定探测器位置后开始逐个测量单能电子能峰，记下峰位道数CH和相应的位置坐标X；
10. 全部数据测量完毕后关闭源及仪器电源，进行数据处理和计算。
[思考题]
1. 观察狭缝的定位方式，试从半圆聚焦磁谱仪的成像原理来论证其合理性。
2. 用放射源进行能量定标时，为什么不需要对射线穿过220
厚的铝膜时进行“能量损失的修正”？
3 为什么用放射源进行定标的闪烁探测器可以直接用来测量粒子的能量？
[实验注意事项]
1. 闪烁探测器上的高压电源、前置电源、信号线绝对不可以接错；
2. 装置的有机玻璃防护罩打开之前应先关闭源；
3. 应防止源强烈震动，以免损坏它的密封薄膜；
4. 移动真空盒时应格外小心，以防损坏密封薄膜；