МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

НОВОСИБИРСКИЙ ГОСДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Физический факультет

Кафедра общей физики

Карнаухова Екатерина Олеговна

отчет

о лабораторной работе

«Измерение случайной величины на примере определения интенсивности излучения α-частиц»

Измерительный практикум, 1 курс, группа 0341

Преподаватель измерительного практикума

______________ О.А. Брагин

«___»_________ 2010 г.

Преподаватель компьютерного практикума

______________ Н. А. Витюгова

«___»_________ 2010 г.

Новосибирск 2010 г.

Аннотация. В данной лабораторной работе исследуется изотопный источник α-частиц, а именно, измеряется количество α-частиц испускаемых источником за фиксированный промежуток времени τ методом измерения количества электрических импульсов с помощью фотоэлектронного умножителя

Диапазон фотоэлектронного умножителя от 1.5кВ до 2.5кВ.

В ходе эксперимента удалось выяснить интенсивность излучения источника радиоактивного изотопа плутония 239Pu с периодом полураспада 24360 лет, а также было установлено, что Гауссовское распределение совпадает с Пуассоновским при большом количестве данных.

Также был сделан анализ погрешностей измерений, что является одной из целей эксперимента

Введение

C помощью этой работы решается задача: когда и с какой погрешностью используются Гауссовское и Пуассоновское распределение.

Цель работы: Ознакомление с методами обработки и представления результатов измерений на примере исследования интенсивности α-частиц при радиоактивном распаде ядер (²³⁹ Pu)

В данной лабораторной работе исследуется интенсивность изотопного источника α-частиц, количество таких частиц за фиксированный промежуток времени. Данную задачу будем решать с помощью обработки данных собранных с ФЭУ компьютером.

1. Описание эксперимента

Устанавливаем источник α-частиц в выдвижной отсек под детектором и включаем блок питания ФЭУ, установив на нем напряжение 1,2 кВ. Изменяя напряжение блока питания в диапазоне U=1,2-2,5 кВ, снимаем счетную характеристику. Сняв счетную характеристику строим график зависимости N(U), на этом графике будет участок описываемый функцией y=kx+b где, примерно, 0<k<1 этот участок назовем рабочим плато характеристики. Выберем оптимальное напряжение ФЭУ, которое находится на середине плато счетной характеристики.

Рабочее напряжение U_n было выбрано близким к середине так как k не равно нулю, поэтому Un приводит к систематической погрешности. Также был учтен темновой ток, т.е. появление импульсов в результате влияния различных причин на случайное возникновение электронов в пространстве ФЭУ. Для этого мы провели те же действия, только без источника α-частиц. На этом мы закончили подбирать оптимальное напряжение, дальше мы начали определять влияние числа измерений и интервала счета на точность определения среднего, для этого сначала включаем программу в режиме непосредственного счета, в котором считывается число импульсов, накопленных пересчетным устройством за заданный нами промежуток времени. Результат каждого измерения выводятся на экран. После каждого измерения вычисляем , S_N, S.Время Δτ=500 мсек. Увеличиваем число измерений до”стабилизации” интервалов изменений значений, S_N. Затем проведем аналогичные измерения для интервалов Δτ = 50 и 5 мсек и с помощью Гауссовских и Пуассоновских распределений покажем активность частиц в виде X=X+ΔX (с учетом погрешности измерений).