料位测量实验

1、实验4放射性同位素料位测量实验实验目的理解、搞懂料位测量的基本原理。要求学会仪器组装、参数调试基本手段。掌握料位测量的方法。二内容：内容和要求本实验平台所用的放射源是长寿命的，具有很大的稳定性和使用寿命，不需 要经常更换，当外部条件变化时，放射源具有不改变本身的特性等优点。它外型 美观，操作简单，性能比较稳定。最大的优点就是不接触、不破坏、连续自动 地料位测量。应用于实验教学中，把最新的科学思想和方法通过实验过程介绍给 学生，激发了学生从事科学研究的兴趣（我们与厂家联合研制的专为实验教学设 计的核技术综合实验平台，可进行射线的吸收，屏蔽，距离平方反比等综合或验 证性实验，把专业理论和工程实践更

2、好地展示给学生，填补了国内这一类实验教 学设备的空白）。改变测量物质在测量线的高低位置，测量各相应位置计数，获取一定 精度要求的数据。用其夹角。处理实验数据，验证实际料位与测量的料位误差范围三原理 .料位测量是改变物体高低时，Y射线经测量物质后，一部分被物质吸收， 另一部分穿过物质射入探测器产生光电子，跟随器使光电子转换为电脉冲，再送 入定标器计数。原理简述如下，放射性射线都具有一定的穿透能力，当它与物质相互作用时; 一部分射线穿过物质，而另一部分射线则被物质吸收。随着物质料位的增加， 穿过物质吸收层后的射线强度Ix按指数规律减弱。穿过被测物质后射线射入探 测器，探测器便产生电脉冲信号，再送入

3、计数器，见下图1。图1实验原理图设：射线穿过物质吸收层后的强度Ix按指数规律减弱。（Ix - 1。）=（IC - I ）ex（1）式中I0是本底;IC射线穿过吸收层前的强度；口为被测物质对射线的线性吸收系 数（若放射源为137CS,，且本料位实验是测量水的料位，则由辐射计量学课本 第38页表中可查得质量能量吸收系数为：口 二3.264/m）（线性吸收系数二质量能 量吸收系数x物质密度）。图2料位与测量的关系当实验平台用于测量物质料位时，x IO）= C IO（1）式转换为：）e 凹用。（2 ）(2)式中h为被测物质的实测料位，h可通过对数运算h = 1 lnO -1 )1 lnO -1 ).(

4、3)得：正c O巫X Oh=( ln 丁/I W I -1C O上式中I 穿过物质后的辐射强度(Bq)；I0穿物质前的辐射强度(Bq)；Ib仪器本底计数(Bq)；M被测物质对射线的吸收系数(cm2.kg-1)(3.26410-3m2.kg-1)h料位高度(cm)；对应关从(1)式中可以看出，穿过物质的强度I与被测的料位h有一- 系。图3料位与射线强度的关系四.实验装置负高压接地图6实验装置方框图闪烁探头装置，FJ367,1个；自动定标器，FH408,1台；放射源，mCi 级 6oCo、137CS），2 个;铅室，1个；探头移动支架（附标尽），1套。五.放射性同位素料位实验具体步骤1）放射源参数

5、：表1源的有关参数1号源二号源源的名称：源的名称源购进日期：源购进日期：源活度：源活度半衰期：半衰期：能量值：能量值分支比：分支比：2）仪器调试（1）按仪器原理结构连接线路见总图3,高压线、低压线、信号线接探头的后视图，红色并且最粗的那根 为高压线，最细的为信号线，灰色的为低压线。绘简易线路图（2）示波器检测波形（1）探头的输出波形（正、负信号）：.高压电压（v）：（满足脉冲）脉冲幅度（V）：脉冲宽度（s）绘波形图（2）定标器输出端波形脉冲幅度（V）：脉冲宽度（s）绘波形图自动定标器的自检：（10秒的计数为194560） 阈值调节（用万用表测量阈值）：当高压为（-450）V，调节阈值电压，当阈

6、值为（2V）时，本底计数（此时的计数时间调为10秒）为：1259,因此平均计数率为125.9 S-1，如图调节面板(阈值的调节是为了尽量消除本底干扰，使定标器有较准确的计数)图7阈值与高压调节面板说明：高压调节和阈值调节右边有输出端口，可以用万用电表测量对应的高压 或阈值是否与读数相符，检测，有较小误差。3 )测量步骤测量本底计数：把仪器调到最佳状态，时间设置为10S，测量3次求出平均 值I0 (环境本底无源)。调出r源射线，测量射线穿过吸收层前的强度(未放测量物)IC三次，取平均 值：(把空的料位槽挂到实验台上，转动铅室，把仪器调至测量状态，让Y射线 射出，测量3次，求出平均值Ic。)把料位

7、槽装满水，挂在某一个尺度上面，并记录高度，用定标器测量3次， 求出平均值Ix。 用公式h=( ln土垢/I mtg甲IC - IO求出料位的高度(cm)上式中I 穿过物质后的辐射强度(Bq)；I0穿物质前的辐射强度(Bq)；Ib仪器本底计数(Bq)；|J m被测物质对射线的吸收系数(cm2.kg-1) = (3.264X10-3m2.kg-1)h料位高度（cm）；4）料位数据处理过程（用实验平台，5uci源，130mm距离，高压 v,阈值2v, 5uci）: TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark72 o Current Document （Ix - 10） = （IC - 10）e-tan帼（1）1I I将（1）取对数为：d =只一t an Ln 广o （2）设:X= Ln c _ 10 ,a=1/p tamQ ,Y=dI - 10m(3 )Y=aX+b表1测量结果表（底距离140mm）、f -r点位Y项目60120160未知高度hI0 （本底）Ic （空盒）Ix （装水）Xa