Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Отчет по лабе №1

.pdf
Скачиваний:
9
Добавлен:
21.03.2016
Размер:
1.13 Mб
Скачать

СПбГПУ Факультет физики и нанотехнологий

Отчет по лабораторной работе № 1:

«Исследование статистических закономерностей регистрации отдельных частиц бета излучения»

Выполняли:

Саенко Владислав, Сурнин Иван

Преподаватель: Леонов Николай Николаевич

2012

I.Теоретическая часть и особенности эксперимента

Стронций, как радиоактивный элемент с периодом полураспада 28,8 лет, испытывает βраспад, в результате чего образуется радиоактивный 90Y, который в свою очередь также распадается до стабильного 90Zr. Образующиеся электроны долетают до детектора, который отсчитывает частицы. Число зарегистрированных импульсов N в случае исправного радиометра за определенный промежуток времени распределено по закону Пуассона, при больших <N> распределение близко к Гауссовому.

II.Проверка исправности радиометра

Таблица 1. Проверка исправности радиометра.

Источник излучения номер 2, тип излучателя 90Sr, активность 590 Бк, мощность 590 бетачастиц/сек.

Данные

Измеренн

Среднее

Отклонения i-

Оценка

 

Cредняя

Погрешность

 

Отно

серии:

ое число

число

тых измерений

дисперсии

 

скорость

средней

 

шение

Источник

импульсов

импульсов

от среднего

числа

 

счета

скорости

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(9-я риска

Ni, имп

Nср=

 

,

,

импульсов

 

радиометра

счета

 

 

 

 

 

от

 

 

имп

 

 

 

nср=NΣ/tΣ,

1/2

 

 

 

 

 

 

имп

 

 

,

(nср/tΣ) ,

 

 

 

 

 

красной)=

 

 

имп2

имп/с

имп/с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6 см, k=5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

to=1 с

39, 54, 39,

45,8

 

6,8; 8,2; 6,8; 6,2;

380,25

 

45,8

3,027

 

1,212

 

52, 45

 

0,8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

to=3 с

127, 140,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

150, 144,

141

 

14; 1; 9; 3; 3

4032,25

 

47

1,770

 

1,179

 

144

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

tо=10 c

436, 425,

 

 

 

14,4; 25,4; 41,6;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

492, 452,

450,4

47524

 

45,04

0,949

 

1,960

 

1,6; 3,4

 

 

 

447

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

to=30 c

1349,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1360,

1339,4

9,6; 20,6; 31,4;

442092,01

 

44,647

0,545

 

1,219

 

1308,

44,6; 43,4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1384, 1296

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Измерения для фона показали, что среднее значение скорости счета nср=1,2 имп/с, что вполне соответствует нормальному уровню радиации фона.

По результатам проверки исправности радиометра можно убедиться, что:

1)величина средней скорости счета не зависит от времени измерения;

2)максимальное отклонение i-го измерения от среднего в серии увеличивается с увеличением Nср;

3)для любого времени экспозиции разброс числа импульсов заключен в интервале

(это видно из последнего столбцы таблицы);

4)оценка дисперсии увеличивается при увеличении Nср;

5)погрешность средней скорости счета уменьшается при увеличении суммарного времени экспозиции.

Проверка исправности радиометра № 2, состоящего из источника высокого напряжения БВ-2-2, детектора – счетчик Гейгера-Мюллера, помещенного для уменьшения фона в свинцовый домик типа ДС, и пересчетного прибора ПСО2-4, проводилась с использованием ионизирующего излучения номер 2, тип излучателя 90Sr , активность 590 Бк, мощность 590 бета-частиц/сек, при рабочем напряжении 1570 вольт. Средняя скорость при измерениях с источником равна 45,62 имп/сек, средняя скорость счета фона равна 1,2 имп/сек.

Анализ полученных данных показал, что радиометр исправен.

III.Эксперимент и полученные результаты

Эксперимент проводился следующим образом. Сначала определялось количество импульсов, которые зафиксирует радиометр за 3 секунды. Всего таких измерений проведено 50. После окончания серии время изменено на 30 секунд и проведены аналогичные измерения, всего 50. Результаты были занесены в таблицу и далее анализировались.

Таблица 2. Исследование флуктуаций числа зарегистрированных импульсов и флуктуаций скорости счета радиометра.

Номер

 

Измерения с источником

 

 

Измерения фона

 

измере

tо=3 с

 

tо=30 с

 

tо=3 с

 

tо=30 с

 

ния, i

j=1

 

j=2

 

j=3

 

j=4

 

 

Ni, имп

ni, имп/с

Ni, имп

 

ni, имп/с

Ni, имп

ni, имп/с

Ni, имп

ni, имп/с

1

136

45,333

1274

 

42,47

5

1,667

38

1,267

2

118

39,333

1246

 

41,53

6

2,000

36

1,200

3

131

43,667

1255

 

41,83

3

1,000

34

1,133

4

123

41,000

1264

 

42,13

2

0,667

36

1,200

5

142

47,333

1243

 

41,43

4

1,333

36

1,200

6

102

34,000

1266

 

42,20

4

1,333

38

1,267

7

133

44,333

1327

 

44,23

5

1,667

37

1,233

8

125

41,667

1266

 

42,20

3

1,000

35

1,167

9

130

43,333

1323

 

44,10

2

0,667

34

1,133

10

116

38,667

1309

 

43,63

3

1,000

35

1,167

11

125

41,667

1272

 

42,40

4

1,333

42

1,400

12

121

40,333

1378

 

45,93

4

1,333

38

1,267

13

129

43,000

1362

 

45,40

4

1,333

33

1,100

14

128

42,667

1306

 

43,53

3

1,000

40

1,333

15

121

40,333

1368

 

45,60

2

0,667

37

1,233

16

128

42,667

1345

 

44,83

3

1,000

34

1,133

17

120

40,000

1342

 

44,73

2

0,667

34

1,133

18

128

42,667

1294

 

43,13

4

1,333

38

1,267

19

128

42,667

1321

 

44,03

4

1,333

42

1,400

20

126

42,000

1364

 

45,47

3

1,000

36

1,200

21

130

43,333

1248

 

41,60

5

1,667

35

1,167

22

126

42,000

1375

 

45,83

2

0,667

35

1,167

23

129

43,000

1316

 

43,87

3

1,000

43

1,433

24

115

38,333

1298

 

43,27

6

2,000

39

1,300

25

112

37,333

1315

 

43,83

3

1,000

38

1,267

26

124

41,333

1344

 

44,80

3

1,000

33

1,100

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

27

126

42,000

1246

41,53

4

1,333

36

1,200

28

119

39,667

1323

44,10

4

1,333

33

1,100

29

134

44,667

1284

42,80

5

1,667

35

1,167

30

125

41,667

1256

41,87

4

1,333

35

1,167

31

136

45,333

1310

43,67

3

1,000

36

1,200

32

134

44,667

1266

42,20

2

0,667

34

1,133

33

137

45,667

1315

43,83

3

1,000

27

0,900

34

124

41,333

1282

42,73

5

1,667

36

1,200

35

114

38,000

1313

43,77

4

1,333

35

1,167

36

114

38,000

1268

42,27

5

1,667

37

1,233

37

127

42,333

1252

41,73

3

1,000

41

1,367

38

116

38,667

1280

42,67

4

1,333

43

1,433

39

142

47,333

1282

42,73

4

1,333

39

1,300

40

119

39,667

1303

43,43

2

0,667

36

1,200

41

138

46,000

1317

43,90

4

1,333

37

1,233

42

114

38,000

1245

41,50

6

2,000

40

1,333

43

142

47,333

1321

44,03

3

1,000

36

1,200

44

143

47,667

1275

42,50

5

1,667

32

1,067

45

128

42,667

1249

41,63

5

1,667

37

1,233

46

145

48,333

1284

42,80

3

1,000

34

1,133

47

132

44,000

1302

43,40

4

1,333

38

1,267

48

122

40,667

1316

43,87

4

1,333

35

1,167

49

139

46,333

1280

42,67

6

2,000

32

1,067

50

139

46,333

1314

43,80

2

0,667

41

1,367

 

Nср=

nср=

Nср=

nср=

Nср=

nср=

Nср=

nср=

Итогов

127,1

42,367

1298,08

43,27

3,72

1,24

36,42

1,214

ые

ΔNmax=

Δnmax=

ΔNmax=

Δnmax=

ΔNmax=

Δnmax=

ΔNmax=

nmax=

 

25,1

8,367

79,92

2,664

2,28

0,76

9,42

0,314

резуль

σ2(Ni)=

σ2(ni)=

σ2(Ni)=

σ2(ni)=

σ2(Ni)=

σ2(ni)=

σ2(Ni)=

σ2(ni)=

таты

87,316

9,702

1385,259

1,539

1,349

0,150

9,432

0,0105

 

σ2т(Ni)=

σ2т(ni)=

σ2т(Ni)=

σ2т(ni)=

σ2т(Ni)=

σ2т(ni)=

σ2т(Ni)=

σ2т(ni)=

 

127,1

14,122

1298,08

14,423

3,72

0,413

36,42

0,405

 

Для оценки степени связи двух серий измерений числа импульсов вычисляют коэффициент

 

корреляции

 

 

 

 

 

, который представлен ниже в таблице 3.

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 3. Вычисление коэффициента корреляции.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12

 

13

14

23

24

 

34

 

 

 

 

 

 

1

 

-0,013

 

0,021

0,010

-0,015

-0,007

 

0,012

 

2

 

0,028

 

-0,039

0,003

-0,056

0,004

 

-0,005

 

3

 

-0,010

 

-0,005

-0,007

0,015

0,019

 

0,010

 

4

 

0,008

 

0,013

0,001

0,028

0,003

 

0,004

 

5

 

-0,048

 

0,008

-0,004

-0,007

0,004

 

-0,001

 

6

 

0,047

 

-0,013

-0,028

-0,004

-0,009

 

0,003

 

7

 

0,010

 

0,014

0,002

0,017

0,003

 

0,004

 

8

 

0,004

 

0,003

0,002

0,011

0,008

 

0,006

 

9

 

0,004

 

-0,009

-0,005

-0,020

-0,011

 

0,024

 

10

 

-0,007

 

0,015

0,011

-0,004

-0,003

 

0,006

 

11

 

0,003

 

-0,001

-0,008

-0,003

-0,026

 

0,009

 

12

 

-0,029

 

-0,003

-0,007

0,011

0,023

 

0,003

 

13

 

0,007

 

0,001

-0,005

0,008

-0,039

 

-0,005

 

14

 

0,000

 

-0,001

0,002

-0,003

0,005

 

-0,015

 

15

 

-0,025

 

0,020

-0,003

-0,057

0,007

 

-0,006

 

16

 

0,002

 

-0,001

-0,002

-0,016

-0,020

 

0,010

 

17

 

-0,018

 

0,023

0,012

-0,036

-0,019

 

0,024

 

18

0,000

0,000

0,001

-0,001

-0,001

0,003

Если наблюдается неравенство

19

0,001

0,000

0,004

0,003

0,023

0,009

 

 

, то можно сделать

 

 

20

-0,004

0,001

0,000

-0,022

-0,005

0,002

вывод о независимости этих измерений

21

-0,009

0,007

-0,003

-0,030

0,013

-0,010

при доверительной вероятности,

22

-0,005

0,004

0,001

-0,062

-0,020

0,014

равной 0,95.

23

0,002

-0,003

0,009

-0,006

0,021

-0,027

 

 

 

24

0,000

-0,052

-0,022

0,000

0,000

0,034

 

 

 

25

-0,015

0,020

-0,017

-0,006

0,005

-0,007

 

 

 

26

-0,008

0,004

0,008

-0,016

-0,028

0,014

 

 

 

27

0,003

-0,001

0,000

-0,007

0,004

-0,001

 

 

 

28

-0,012

-0,004

0,020

0,003

-0,015

-0,005

 

 

 

29

-0,006

0,017

-0,007

-0,009

0,004

-0,010

 

 

 

30

0,005

-0,001

0,002

-0,006

0,011

-0,002

 

 

 

31

0,006

-0,012

-0,003

-0,004

-0,001

0,002

 

 

 

32

-0,013

-0,022

-0,012

0,026

0,014

0,024

 

 

 

33

0,010

-0,013

-0,066

-0,006

-0,028

0,039

 

 

 

34

0,003

-0,007

0,001

-0,010

0,001

-0,003

 

 

 

35

-0,011

-0,007

0,013

0,002

-0,004

-0,002

 

 

 

36

0,023

-0,032

-0,005

-0,018

-0,003

0,004

 

 

 

37

0,000

0,000

0,000

0,016

-0,038

-0,019

 

 

 

38

0,012

-0,006

-0,052

-0,002

-0,021

0,011

 

 

 

39

-0,014

0,008

0,027

-0,002

-0,007

0,004

 

 

 

40

-0,002

0,026

0,002

-0,004

0,000

0,004

 

 

 

41

0,012

0,006

0,004

0,003

0,002

0,001

 

 

 

42

0,041

-0,056

-0,033

-0,057

-0,034

0,047

 

 

 

43

0,020

-0,020

-0,004

-0,008

-0,002

0,002

 

 

 

44

-0,022

0,038

-0,050

-0,014

0,018

-0,032

 

 

 

45

-0,003

0,002

0,000

-0,030

-0,005

0,004

 

 

 

46

-0,015

-0,024

-0,031

0,005

0,006

0,010

 

 

 

47

0,001

0,003

0,006

0,001

0,001

0,003

 

 

 

48

-0,005

-0,003

0,005

0,002

-0,005

-0,002

 

 

 

49

-0,013

0,051

-0,037

-0,019

0,014

-0,058

 

 

 

50

0,011

-0,038

0,039

-0,013

0,013

-0,045

 

 

 

< >

-0,040

-0,069

-0,225

-0,422

-0,126

0,085

 

 

 

Вывод по измерениям:

1)

величина средней скорости счета не зависит, в пределах погрешностей средней скорости

 

счета

 

 

 

имп/с, как от времени измерения, так и от числа измерений в серии;

 

 

 

 

 

 

 

 

2)

максимальное отклонение i-го измерения от среднего в серии не превышает

;

3)

отношения

 

находятся в пределах от 0,6 до 1,67 при доверительной вероятности, равной

 

0,95 (например: 0,687 для 3 сек, 1,067 для 30 сек.);

4)погрешность средней скорости счета уменьшается при увеличении суммарного времени экспозиции;

5) коэффициенты корреляции находятся в пределах

 

, за исключением

 

одного измерения (

), что позволяет сделать вывод о независимости этих серий.

IV. Исследование функции плотности вероятности для числа зарегистрированных импульсов (скорости счета) радиометра

Для функции плотности числа импульсов построены гистограммы для излучения источника:

t=3с, начальная точка - Nср=127,1, шаг -

 

.

 

 

 

 

20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

93,28

104,55

115,83

127,10

138,37

149,65

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 4.1. Исследование функции плотности вероятности регистрации N импульсов за t0=3 с.

Nср=127,1

 

Nср-3

 

Nср-2

Nср-

Nср

Nср+

Nср+2

χ2

имп; =9,3;

 

Nср-

 

б/м=1; k=50

 

2

 

Nср-

Nср

Nср+

Nср+

 

Nср+3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

m2σ

1

7

17

16

9

0

1,952

 

 

m2T

1,15

6,8

17,05

17,05

6,8

1,15

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t=30c, начальная точка - Nср=1298,08, шаг -

.

 

 

 

 

 

 

20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

15

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0 1 189,99 1 226,02 1 262,05 1 298,08 1 334,11 1 370,14 1 406,17

Таблица 4.2. Исследование функции плотности вероятности регистрации N импульсов за t0=30 с.

Nср=1298,08

Nср-3

Nср-2

Nср-

Nср

Nср+

Nср+2

 

имп; =37,23;

χ2

б/м=1; k=50

Nср-2

Nср-

Nср

Nср+

Nср+

Nср+3

 

 

 

 

 

 

 

 

m2σ

0

9

16

17

6

2

2,649

m2T

1,15

6,8

17,05

17,05

6,8

1,15

 

Вывод по гистограммам:

1)Результаты измерений группируются около Nср:

в интервал Nср- ÷ Nср+σ попадает 33 значения (66 %) для t0=3c и столько же для t0=30 c;

в интервал Nср-2 ÷ Nср+2σ попадает 49 измерений (98 %) для t0=3c и 48 измерений (96 %) для t0=30 c;

за пределы интервала Nср-3 ÷ Nср+3σ не выходит ни одного измерения в обоих случаях.

2) Измерения не выходят за пределы

 

в обоих случаях;

3)Отношения б/м равны 1 для обоих случаев, это значит, что распределение симметрично;

4)Значение χ2при 5 степенях свободы равны 1,952 для t0=3 c и 2,649 для t0=30 c, что не противоречит гипотезе соответствия полученного экспериментального распределения распределению Гаусса.

Число зарегистрированных радиометром импульсов N является случайной величиной,

подчиняющейся закону Пуассона, который при достаточно больших значениях переходит в нормальный закон со средним примерно равным Nср и стандартным отклонением .

V.Измерение времени регистрации при постоянном количестве импульсов

Вторая часть эксперимента заключалась в том, что мы устанавливали фиксированное количество импульсов и измеряли время их регистрации, после чего вычисляли скорость счета радиометра.

Таблица 5. Исследование флуктуаций времени регистрации заранее установленного числа импульсов и флуктуаций скорости счета радиометра.

Номер

Измерения с источником

 

 

 

Измерения фона

 

измере

N=10 имп

 

N=30 имп

 

N=10 имп

 

N=30 имп

 

ния, i

j=1

 

j=2

 

j=3

 

j=4

 

 

tо, 10-5 с

ni, имп/с

tо, 10-5 с

 

ni, имп/с

tо, с

 

ni, имп/с

tо, с

 

ni, имп/с

1

1598

62,578

5942

 

50,488

4,151

 

2,409

20,756

 

1,445

2

2207

45,310

7277

 

41,226

9,428

 

1,061

19,058

 

1,574

3

3000

33,333

8144

 

36,837

7,088

 

1,411

23,168

 

1,295

4

2748

36,390

6352

 

47,229

7,990

 

1,252

23,613

 

1,271

5

2334

42,845

7242

 

41,425

7,408

 

1,350

20,953

 

1,432

6

1888

52,966

5474

 

54,805

6,940

 

1,441

21,178

 

1,417

7

3173

31,516

7578

 

39,588

7,784

 

1,285

21,199

 

1,415

8

2931

34,118

8050

 

37,267

7,906

 

1,265

16,065

 

1,867

9

2808

35,613

7355

 

40,789

9,243

 

1,082

19,974

 

1,502

10

2227

44,903

6080

 

49,342

5,749

 

1,739

25,305

 

1,186

11

1665

60,060

6615

 

45,351

5,310

 

1,883

20,732

 

1,447

12

2340

42,735

7180

 

41,783

7,545

 

1,325

18,249

 

1,644

13

3038

32,916

7000

 

42,857

8,105

 

1,234

18,759

 

1,599

14

1850

54,054

8538

 

35,137

6,111

 

1,636

21,257

 

1,411

15

3272

30,562

5950

 

50,420

5,451

 

1,835

17,941

 

1,672

16

1940

51,546

5283

 

56,786

6,866

 

1,456

20,169

 

1,487

17

2086

47,939

7577

 

39,594

6,422

 

1,557

21,564

 

1,391

18

1608

62,189

4869

 

61,614

5,247

 

1,906

21,495

 

1,396

19

1766

56,625

5218

 

57,493

10,297

 

0,971

21,907

 

1,369

20

1547

64,641

6764

 

44,352

9,508

 

1,052

22,514

 

1,333

21

2496

40,064

5314

 

56,455

8,806

 

1,136

20,346

 

1,474

22

2188

45,704

5994

 

50,050

6,629

 

1,509

19,105

 

1,570

23

1728

57,870

5361

 

55,960

5,927

 

1,687

18,795

 

1,596

24

2047

48,852

7420

 

40,431

7,335

 

1,363

26,222

 

1,144

25

1908

52,411

6185

 

48,504

6,274

 

1,594

24,334

 

1,233

26

3367

29,700

5196

 

57,737

6,932

 

1,443

24,165

 

1,241

27

1747

57,241

5780

 

51,903

8,838

 

1,131

22,837

 

1,314

28

1936

51,653

6158

 

48,717

6,854

 

1,459

23,895

 

1,255

29

1664

60,096

6564

 

45,704

7,036

 

1,421

20,122

 

1,491

30

2418

41,356

6408

 

46,816

5,154

 

1,940

16,317

 

1,839

31

1653

60,496

7387

 

40,612

6,644

 

1,505

23,221

 

1,292

32

1879

53,220

8626

 

34,779

7,828

 

1,277

19,213

 

1,561

33

2688

37,202

5079

 

59,067

6,790

 

1,473

21,345

 

1,406

34

1520

65,789

6557

 

45,753

7,720

 

1,295

21,600

 

1,389

35

2017

49,579

9983

 

30,051

6,748

 

1,482

23,613

 

1,270

36

1775

56,338

6858

 

43,745

7,345

 

1,362

19,527

 

1,536

37

2712

36,873

6021

 

49,826

6,632

 

1,508

24,992

 

1,200

38

2255

44,346

7406

 

40,508

7,956

 

1,257

23,719

 

1,265

39

3881

25,767

6312

 

47,529

7,600

 

1,316

21,344

 

1,406

40

3683

27,152

8933

 

33,583

6,870

 

1,456

23,279

 

1,289

41

1984

50,403

8323

 

36,045

8,527

 

1,173

20,928

 

1,433

42

2126

47,037

5609

 

53,485

5,579

 

1,793

20,451

 

1,467

43

2728

36,657

6747

 

44,464

9,157

 

1,092

16,474

 

1,821

44

1199

83,403

6722

 

44,630

10,406

 

0,961

18,004

 

1,666

45

3000

33,333

8527

 

35,182

10,336

 

0,967

20,435

 

1,468

46

1496

66,845

6711

 

44,703

7,093

 

1,410

23,949

 

1,253

47

2870

34,843

5929

50,599

6,293

1,589

23,921

1,254

48

2882

34,698

5614

53,438

6,760

1,479

20,093

1,493

49

2265

44,150

7915

37,903

5,728

1,746

23,039

1,302

50

2224

44,964

6117

49,044

6,486

1,542

22,194

1,352

 

tср=

nср=

tср =

nср=

tср =

nср=

tср =

nср=

Итогов

0,229

46,818

0,672 c

45,832

7,257

1,430

21,267

1,429

ые

tmax=

Δnmax=

tmax=

Δnmax=

tmax=

Δnmax=

tmax=

nmax=

резуль

0,159

36,585

0,326

15,782

3,150

0,979

5,202

0,439

таты

σ2(ti)=

σ2(ni)=

σ2(ti)=

σ2(ni)=

σ2(ti)=

σ2(ni)=

σ2(ti)=

σ2(ni)=

(время

0,0038

150,667

0,0130

55,951

1,984

0,081

5,592

0,028

в сек.)

σ2т(ti)=

σ2т(ni)=

σ2т(ti)=

σ2т(ni)=

σ2т(ti)=

σ2т(ni)=

σ2т(ti)=

σ2т(ni)=

 

0,0052

191,151

0,0151

66,336

5,267

0,190

15,076

0,066

Для проверки правильности заполнения таблицы вычислены значения: nср=N0/tср, nср=Nmax/tср.

Таблица 6. Проверка правильности таблицы.

 

Источник+фон

 

Фон

 

N=10 имп

N=30 имп

N=10 имп

 

N=30 имп

nср=N0/tср

43,721

44,610

1,378

 

1,411

 

 

 

 

 

 

nср=

46,818

45,832

1,430

 

1,429

 

 

 

 

 

 

Можно увидеть, что значения примерно равны, что говорит о правильности составления таблицы.

 

Для оценки степени связи двух серий измерений числа импульсов вычисляют коэффициент

 

корреляции

 

 

 

 

 

, который представлен ниже в таблице 7.

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 7. Вычисление коэффициента корреляции.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12

 

13

14

23

 

24

34

 

1

 

0,016

 

0,050

0,005

0,031

 

-0,001

0,010

 

2

 

-0,001

 

-0,004

0,003

0,015

 

-0,004

-0,030

 

3

 

0,029

 

-0,003

0,020

-0,003

 

0,003

-0,002

 

4

 

-0,005

 

0,008

0,016

-0,003

 

0,003

0,011

 

5

 

0,001

 

0,000

0,000

0,001

 

-0,001

0,000

 

6

 

0,014

 

0,003

0,001

0,005

 

0,000

0,000

 

7

 

0,022

 

0,011

-0,001

0,006

 

0,000

0,000

 

8

 

0,025

 

0,010

-0,049

0,011

 

-0,009

-0,021

 

9

 

0,010

 

0,024

-0,010

0,016

 

-0,002

-0,016

 

10

 

0,001

 

0,002

-0,004

0,012

 

0,006

-0,039

 

11

 

0,002

 

0,028

0,005

0,003

 

-0,001

0,007

 

12

 

0,001

 

0,000

-0,002

0,002

 

-0,005

-0,006

 

13

 

0,006

 

0,015

-0,027

0,003

 

-0,004

-0,014

 

14

 

-0,023

 

0,012

0,000

-0,026

 

0,000

0,000

 

15

 

-0,022

 

-0,042

-0,048

0,018

 

-0,004

0,038

 

16

 

0,015

 

0,003

0,006

0,007

 

-0,001

0,003

 

17

 

-0,005

 

0,004

-0,001

-0,009

 

0,001

-0,002

 

18

 

0,037

 

0,032

-0,002

0,047

 

0,000

-0,003

 

19

 

0,023

 

-0,037

-0,005

-0,058

 

0,001

0,012

 

20

 

-0,001

 

-0,039

-0,013

0,001

 

0,002

0,018

 

21

 

-0,009

 

0,008

-0,003

-0,028

 

-0,001

-0,009

 

22

 

0,002

 

0,001

0,003

0,006

 

-0,003

0,009

 

23

 

0,022

 

0,017

0,020

0,023

 

-0,003

0,021

 

24

-0,005

0,000

-0,017

0,001

0,008

0,002

25

0,006

0,009

-0,017

0,007

0,004

-0,019

26

-0,048

-0,008

0,045

0,006

0,003

-0,006

27

0,015

-0,020

-0,012

-0,019

0,002

0,016

28

0,006

0,003

-0,013

0,003

0,004

-0,007

29

0,003

0,003

0,010

0,000

-0,002

0,002

30

-0,001

-0,006

-0,009

0,008

-0,007

0,066

31

-0,012

0,009

-0,018

-0,005

0,003

-0,008

32

-0,023

-0,005

0,012

0,014

-0,004

-0,007

33

-0,019

-0,004

0,000

0,010

0,000

0,000

34

0,004

-0,008

-0,004

-0,001

0,000

0,001

35

-0,026

0,003

-0,009

-0,021

0,005

-0,008

36

-0,002

-0,001

0,013

0,000

-0,003

-0,001

37

-0,009

-0,006

0,023

0,006

0,005

-0,015

38

-0,001

-0,001

-0,001

0,006

0,004

0,011

39

-0,019

0,013

0,002

-0,002

0,000

0,000

40

0,089

-0,013

0,041

-0,011

0,004

-0,005

41

-0,014

-0,009

0,001

0,026

-0,001

-0,003

42

0,005

0,006

0,002

0,024

-0,001

0,009

43

0,000

0,020

-0,031

0,001

-0,007

-0,058

44

0,000

-0,081

0,052

0,000

-0,005

-0,065

45

0,037

0,052

-0,009

0,070

-0,002

-0,016

46

0,000

0,003

-0,031

0,000

0,004

-0,003

47

-0,013

-0,013

0,022

0,010

0,004

-0,016

48

-0,019

-0,007

-0,010

0,007

-0,001

0,004

49

-0,001

0,001

-0,001

-0,023

0,003

-0,017

50

0,001

0,001

-0,001

0,006

0,001

-0,005

< >

0,114

0,044

-0,046

0,201

0,000

-0,162

Если наблюдается неравенство , то можно сделать

вывод о независимости этих измерений при доверительной вероятности, равной 0,95.

Вывод по измерениям:

1)среднее время регистрации в серии tср прямо пропорционально числу заранее обусловленных импульсов N0 от частиц ионизирующего излучения; как следствие, величина средней скорости

счета

не зависит, в пределах погрешностей от времени измерения;

2)оценки σ2 и ∆tmax увеличивается при увеличении N0 (для 10 импульсов ∆tmax/ σ=2,59, для 30

имп. – 2,85);

3)коэффициенты корреляции для времени измерения и скорости счета находятся в пределах

,что позволяет сделать вывод о независимости этих серий при

доверительной вероятности 0,95.