Описание установки

Схема экспериментальной установки для определения длины пробега -частиц показана на рис. 11.2.

Источник -частиц находится в металлическом цилиндре 1 и может перемещаться относительно детектора с помощью магнитного привода 2.

Рис. 11.2

Детектор состоит из сцинтилляционного экрана 5 и фотоэлектронного умножителя (ФЭУ) 6. На цилиндре имеется шкала с указателем 3, который показывает расстояние от источника до сцинтилляционного экрана, используемого в качестве индикатора -частиц. На выходе детектора после попадания -частицы возникает импульс напряжения. Амплитуды импульсов зависят от свойств детектора, от пути, пройденного -частицей в веществе, и т.д. Затем импульсы попадают в анализатор импульсных сигналов 7 (плата в компьютере 8). Анализатор содержит 512 каналов – счетчиков. Каждый канал регистрирует импульсы в определенном диапазоне амплитуд. В результате анализатор формирует на экране монитора гистограмму распределения импульсов по амплитудам (спектр) – зависимость количества импульсов от номера канала анализатора.

Подробно принцип работы сцинтилляционного детектора и анализатора импульсов описан в работе 3.

Давление в установке определяется вакуумметром 4. Воздух в установке откачивается форвакуумным насосом, который соединен с установкой через кран К1. Запускать воздух в установку можно с помощью крана К2.

Источник -частиц закреплен в каретке с коллиматором. Диаметр отверстия коллиматора таков, что площадь сечения пучка -частиц на максимальном расстоянии от каретки до сцинтиллятора не превышает площади входного отверстия сцинтилляционного счетчика. Таким образом, если величина пробега -частиц больше длины трубы, то число частиц, регистрируемых счетчиком в единицу времени, не должно меняться при передвижении каретки вдоль трубы.

Подготовка установки к работе

Установить с помощью магнитного привода расстояние между источником и сцинтиллятором см. Откачать установку до давления 250 делений вакуумметра. Для этого включить насос (кран К1 должен быть открыт, кран К2 закрыт). При достижении нужного давления кран К1 закрыть. Насос не отключать до окончания выполнения работы.

Включить компьютер, если он еще не включен. Запустить программу «Стенд». На вопрос «Поднимать высокое напряжение?» ответить «Да» и дождаться окончания загрузки программы.

Приступить к набору спектра импульсов -частиц. Для этого нужно выполнить ряд действий.

1. Нажать «F4» («Старт») и убедиться в том, что происходит набор спектра.

2. Чтобы определить общее количество -частиц, необходимо установить границы интегрирования импульсов, т.е. минимальное и максимальное значения номеров каналов, в которых регистрируются импульсы. Для этого нажать:

кнопку «Insert»;

кнопки «Home» и «Enter» (появится вертикальная красная линия – левая граница);

кнопки «End» и «Enter» для установки правой границы.

3. Определить общее количество -частиц. Для этого перейти в режим статистической обработки спектра, нажав одновременно кнопки «Ctrl» и «F7». Следить за значением величины, появляющейся в поле «Площадь – Интеграл» в таблице. Эта величина определяет общее количество зарегистрированных -частиц в данном интервале каналов за данное время.

4. Перейти в окно анализатора, нажав «ESC».

5. Остановить набор спектра, нажав «F6».

6. Для повторного набора спектра нажать «F4». Старый спектр в файл не сохранять.

В данной работе набор импульсов, используемых для построения спектра, длится 30 с. Потом набор спектра автоматически прекращается. Для определения общего количества зарегистрированных -частиц необходимо нажать одновременно кнопки «Ctrl» и «F7» и записать число, указанное в поле «Площадь – Интеграл».