(1)多道分析器的功能
多道分析器有脉冲幅度分析()和多度定标(
)两种工作模式。
脉冲幅度分析是多道分析器最重要的功能(它相当于若干个单道同时工作),可测量放射源的能谱。探头输出的脉冲高度与射线的能量
成正比,
经模数变换后将电压
变换为不同的地址(道数)
,并使该
地址存储器的计数
增加一个计数。因道数
与脉冲高度
成正比,故道数
与射线能量
成正比。在
模式下可测出放射源的完整能谱。
多度定标模式可测量与时间有关的谱。此时多道分析器将不同时刻相同时间间隔内记录下来脉冲个数
,按先后次序顺序送入不同地址(道数)
的存储器。如某一物理量(如速度
或加速度
)的变化与时间成正比,则
模式测出的即为该物理量的谱(如速度谱或加速度谱)。在核物理量实验中常用
模式来测量核素的衰减曲线等。
多道分析器的道数现已可达8192道或更高。一般说来,探测器的分辨本领愈高,使用的多道分析器的道数也愈高,以便保持峰区有足够的道数;此外能量范围愈大,要求道数也愈高。但道数愈高,落在每一道内的计数值将下降,使采谱的时间增加。
(2)计算机多道分析器简介
计算机多道分析器由主控制器与存储器、显示、信号处理、操作人员与分析器接口、数据输入输出接口等五部分组成。主控制器是一台微处理器,用来控制分析器的各部分。
存储器包括已存入程序的只读存储器和随机存储器
。该仪器有8196道存储器,可人为划分为n个小的存储器,如分成4个1024道存储器。数据可存在整个1024道存储器中,亦可存在前512道或后512道,以及四个256道中的任何一个256道中。数据可按脉冲幅度分析(
)或多度定标(
)模式存储。两种模式都可以做加法(
)或减法(
)运算。
显示器根据操作人员的指令将存储器的数值显示在荧光屏上,显示器下部还有文字信息供操作者参考和选择参数。一般显示器显示的是全部能谱,但它还具有窗口显示、设置特殊谱区和谱重叠等一些特殊功能。特殊谱区对分析峰位、峰强度(峰的总计数值)、峰的半宽度等有重要作用。当特殊谱区的范围设定后,屏幕上这一谱区的亮度增强以示区别。重叠功能可将两段不同内存段的数据同时显示在屏幕上以利比较。如前512道与后512道或第一段256道与第三段256道同时显示出来,两段数据之间可进行加、减运算,亦可将一段数据全部拷贝到另一段内存中去。
模数变换器()。信号在进入
前由上、下阈甄别器来控制输入信号的上、下阈值。
将模拟信号转换成数字量并送至相应的存储器。
转换的范围为0—10
(或0—8
)。
可将10
(或8
)分为256道或512道或1024道等,道数越多电压分辨率就越高。
操作者通过面板上的各种控制开关和触压键来指示多道分析器运行。在采集数据前首先用触压键确定工作模式(、
)。在
模式下还可以设置采集时间,当达到预置的时间采集将自动停止。在
模式下,扫描一次的时间
,其中
为每一通道的取样时间,
为所选的通道数。采集前要设定通道数
、取样时间
以及重复扫描的次数。
输入、输出接口可使中的数据传输至外围设备,如电传打字机、磁带机等。
顺便提一下(
),它代表核仪器标准化的国际通用系统,是由
机箱、
电源及各种
插件组成。实验者可根据物理问题的需要,配备各种功能的插件,构成各式各样的
系统。例如
能谱仪可由
闪烁探头配合
型机箱,机箱内插入
型高压电源、
型低压电源、
型线性脉冲放大器、
型单道脉冲幅度分析器、
型定标器及
型率表等插件组成。
系统实现了机械结构与电气技术指标的国际标准化,所以在组成这些系统时,可采用不同国家生产的插件。目前插件种类已达数百种,使用起来极为方便。
机箱和电源是
系统的基本组成部分。机箱可容纳12个1单位标准宽度的插件插入,插件通过42芯插座接插,从机箱得到供电。
型电源为插件式电源,电源开关由机箱控制,使用前应检查外负载有无短路。已通电后,严禁插拔印刷线路板。
使用系统,应预先下插好插件并固定与机箱的连接螺丝,接通电源后再打开插件开关。工作过程中若需要更换插件,应关闭机箱电源。
四、放射源的安全操作与防护
核辐射能够对人体产生损伤,损伤是在一定剂量下发生的,并且是可以防护的。
在我们开设的核物理实验中,所用的放射源基本上分为两类;一类是将放射性物质放在密封的容器中,在正常使用情况下无放射性物质之泄露称为封闭源;另一类是将放射性物质黏附在托盘上或电镀在托盘上(有时在这种源的活性面上覆盖上一层极薄的有机膜),在使用过程中放射性物质有可能向周围环境扩散,这类放射源称为开放源。一般源属第一类,
和
源多为后者。源的放射性活度应尽可能利用低活度,在教学实验中除必须采用
贝可(
)级外,一般均为
贝可级。
1. 射线防护的基本原则与措施
根据射线对人体作用的方式,分为体外照射与体内照射两种。所谓外照射即射线照射人体后只造成射线对人体组织的损伤,例如射线照射人体造成体内深部损伤,
射线主要危害皮肤及眼晶体;内照射指放射性物质经过吸入、吃入或伤口渗入等途径进入体内,造成放射性物质发出的射线及其化学毒性对人体器官的双重危害。
(1)外照射防护原则及措施
①在操作放射源前应作好充分准备工作,减少接触放射源的时间;
②增大人体与放射源距离;
③设置必要的屏蔽。
(2)内照射防护原则与措施
①防止放射性物质由呼吸道进入体内。在操作开放性液体源时,需在通风橱中进行;操作粉末状态物质。手必须放在手套箱中进行。
②防止放射性物质经体表进入体内,面部和手臂等处有破伤不能进行开放性放射源的操作。
在本单元实验不使用开放性液态和粉末状放射性物质,但仍然要注意因源和
源等放射性物质之脱落而造成的内照射之可能性。
2. 放射源的安全操作
(1)放射源置于固定存放地点,并加铅室屏蔽,实验结束后应立即归还远处。
(2)任何形式封装的放射源,均不得直接用手接触,取放放射源必须使用专用镊子或托盘等专用工具,用毕立即归还原处。
(3)操作放射源时,应配带防护眼镜,切忌用眼睛直视活性区。
(4)若遇有放射源跌落、封装破裂等意外事故发生,应及时报告实验室管理人员妥善处理,并检查出事地点及附近沾污情况。