2.3 Врахування поправки на відбивання –частинок від підкладки

Тонкий шар радіоактивної речовини, для зручності роботи з ним має бути нанесений на яку-небудь підкладку. Половина всіх –частинок випромінюється джерелом у напрямку підкладки. Велика імовірність розсіяння –частинок в кулонівському полі атомних ядер на значні кути приводить до викривлення траєкторії їх руху. На достатній глибині встановлюється дифузний кутовий розподіл –частинок. Їх траєкторії нагадують броунівський рух. Із шару підкладки з дифузним розподілом –частинка може вилетіти і в напрямку джерела. Це явище називається зворотнім розсіянням. Мірою зворотного розсіяння є коефіцієнт зворотного розсіяння k_в рівний відношенню числа відліків лічильника для джерела з підкладкою a_п до числа відліків, які дає джерело без підкладки a_д:

. (12)

Коефіцієнт зворотного розсіяння залежить від товщини і матеріалу підкладки. Із збільшенням товщини коефіцієнт збільшується і досягає насичення внаслідок поглинання розсіяних –частинок у самій підкладці. Із збільшенням максимальної енергії –частинок коефіцієнт зворотного розсіяння трохи збільшується, тому він може бути різним для різних радіоактивних ізотопів. Розсіяння –частинок також зростає при збільшенні атомного номера Z підкладки. Вивчення відбиття –частинок від підкладки з різних матеріалів проводимо у такому порядку: спочатку джерело на тонкій плівці будемо розміщувати в каркасі під лічильником на спеціальній поличці з наскрізним отвором, так ми вимірюємо швидкість лічби від джерела, далі, замість полички з отвором, під джерелом будемо розміщувати розсіювачі-підкладки товщина яких рівна товщині полички з отвором.

Якщо досліджуване джерело буде мати товсту підкладку і при визначенні його активності необхідно враховувати коефіцієнт k_в, то досліджувати зворотне розсіювання необхідно в тій же геометрії, при якій вимірюється абсолютна активність. Крім того, досліджуване джерело і джерело на тонкій плівці повинні випромінювати –частинки з однаковим спектром.

2.4 Визначення поправки на мертвий час установки

Якщо в газорозрядному лічильнику Гейгера–Мюллера частинка, що попала в робочий обєм створила хоч одну пару іонів, це приведе до виникнення біля аноду електронно–фотонних лавин, весь анод вкриється хмарою позитивних іонів і на ньому буде відмічено імпульс напруги. Хмара позитивних іонів зменшує напруженість поля біля аноду і не дає можливості створюватися наступним електронно–фотонним лавинам, тобто не дає можливості реєструвати нові частинки. Тільки коли хмара відійде на певну відстань від анода, лічильник зможе реєструвати нову частинку.

Час з моменту появи імпульсу на аноді лічильника (внаслідок реєстрації частинки) і до того моменту, коли лічильник знову буде здатний до реєстрації других частинок, називають “мертвим часом” лічильника. Будемо позначати “мертвий час” через . Якщо на протязі „мертвого часу” у лічильник попаде частинка, вона не буде зареєстрована.

Поправку на прорахунки, обумовлені "мертвим часом" можна оцінити таким чином. Допустимо, що мертвий час лічильника дорівнює 0, у такому випадку лічильник зареєструє всі частинки і виміряна швидкість лічби a₀ буде „істинна”. Якщо мертвий час лічильника дорівнює τ тоді швидкість лічби лічильника від джерела дорівнює а і вона менша від „істинної” на число незареєстрованих „втрачених” імпульсів а, а₀, τ. Отже, вираз для розрахунку істинної швидкості лічби а₀ можна знайти з виразу а₀–а = а₀∙а∙τ.

. (13)

У випадку коли :

. (14)

У формулі (6), яка зв’язує швидкість лічби –частинок з активністю джерела, поправка на мертвий час повинна дорівнювати відношенню кількості зареєстрованих частинок до кількості частинок, що потрапили за той же час у робочий об’єм лічильника, тобто

. (15)

Поправка на мертвий час у розрахована по формулі (15) менша одиниці і залежить від швидкості лічби.

Визначення мертвого часу лічильника можна зробити за допомогою двох джерел приблизно однакової активності. Для цього необхідно виміряти швидкість лічби від обох джерел разом а₁₂ та швидкості лічби від кожного джерела окремо а₁ таа₂. Очевидно, що швидкість лічби від –частинок a₁₂, які попадають в лічильник на протязі однієї секунди від двох джерел разом, дорівнює сумі середніх значень попадань за одну секунду від кожного джерела:

a₁₂ = a₁ +a₂. (16)

Враховуючи формулу (13) можна записати:

. (17)

Розв’язуючи рівняння (17) знаходимо наближену формулу (18) для визначення мертвого часу у випадку якщо aτ<<1 і величина природного фону порівняно з а суттєво менше

. ₍₁₈₎

У роботі [3] приведено точніший вираз для розрахунку τ

. (18а)