4

272 Ćwiczenia laboratoryjne z fizyki

lości przekształcających je w impulsy elektryczne, które następnie po wzmocnieniu przekazywane tą za pomocą kabla do urządzenia liczącego, zwanego przelicznikiem elektronowym stanowiącym oddzielne urządzenie znajdujące się w jednej obudowie wraz z zasilaczem wysokiego napięcia. Wysokie napięcie przesyłane jest kablem do folopawiełacza w celu zabezpieczenia jego normalnej pracy.

34.3. Przeprowadzenie pomiarów

1. Zaznajomić się z rozmieszczeniem i przeznaczeniem elementów zestawu pomiarowego.

2. Włączyć zasilacz wysokiego napięcia, a następnie uruchomić na chwrilę przelicznik w celu sprawdzenia poprawności działania układu. Wyzerować przelicznik.

3. Zmierzyć tło licznika scyntylacyjnego. W tym celu należy wstawić do otworu specjalnie dopasowaną bryłę ołowianą i zmierzyć liczbę impulsów stanowią- ¹cych tło licznika z dokładnością nie gorszą niż 5%. Emisja promieniowania jest zjawiskiem losowym, a więc próby zliczeń rozkładają się zgodnie z krzywą Gaussa. W trakcie pomiarów dokonujemy pojedynczego pomiaru liczby zliczeń w określonym czasie. Wynik N, tego pomiaru obarczony jest niepewnością średnią kwadratową równą (pojedyncza próba). Niepewność względna liczby

zliczeń = —-— maleje wraz ze wzrostem liczby zliczeń N,. jeśli wymagana

dokładność pomiaru powinna być rzędu 3%, to liczba zliczeń powinna być równa około 1000. Czas pomiaru powinien być tak ustalony, aby zapewnić spełnienie tego warunku. Praktycznie pomiar należy prowadzić w ciągu 3-5 minut.

4. Dla ołowiu zmierzyć zależność pomiędzy liczbą zliczeń a grubością warstwy absorbcnla pochłaniające) promieniowanie y. W tym celu należy umieścić w otworze osłony ołowianej jedną płytkę ołowianą i dokonać pomiaru N liczby zliczeń dla promieniowania y przenikającego przez płytkę. Należy tak dobrać czas trwania pomiaru, aby dokładność liczby zliczeń była rzędu 3-5%. Praktycznie pomiar prowadzić w ciągu 1 -2 minut. Po zapisaniu wyniku dołożyć następną płytkę ołowianą i wykonać pomiar liczby zliczeń dla zwiększonej grubości warstwy pochłaniającej. Pomiary kontynuować dla wszystkich dostępnych płytek ołowianych przy jednakowych wartościach czasu pomiaru.

5. Powtórzyć pomiary według punktu 4 dla dwóch innych rodzajów absorbentów.

6. Wyniki pomiarów wpisać do tabeli zbudowanej według wzoru (34.1).

34.4. Opracowanie wyników pomiarów

I. Dla promieniowania tła obliczyć liczbę zliczeń w jednostce czasu (liczba zliczeń

N,

w ciągu 11) z zależności-.», = —^L .

2. Dla każdej grubości absorbentu x obliczyć Iiczbę zliczonych impulsów w jednostce

czasu (liczba zliczeń w ciągu 1 s) z zależności n = —. Obliczyć logarytmy dziesiętne wielkości: >i - n,. Wyniki obliczeń zapisać do tabeli według wzoru (34.1).

Tabela 34.1. Liczba zliczeń w funkcji grubości absorbeniu

absorbent	X	N	1	n	w-n, 1	log(n - nj	a	°s	h
					i



U			_



fi i -

3. Wykonać wykresy zależności: log(n -»,)=/(*) dla wszystkich trzech rodzajów absorbentów.

4. Stosując metodę najmniejszych kwadratów, obliczyć dla każdego absorbenta parametry prostych log(n - n,) = /(*), tzn. na podstawie zależności (W.34) i (W.35) obliczyć współczynniki nachylenia prostej a i współrzędne punktu przecięcia z osią y, czyli b. Na wykresach wykreślić teoretyczne linie proste opisane uzyskanymi równaniami prostych.

5. W oparciu o wzór (W.36) obliczyć odchylenie standardowe o, współczynnika a.

6. Znając wartość współczynnika nachylenia prostej a, wyznaczyć dla każdego materiału wartość grubości warstwy pólchlonnej d_tn z zależności:

(34.8)

log 2

7. Z zależności (34.4) obliczyć dla każdego absorbenta współczynnik pochłania nia k.

8- Zgodnie z prawem przenoszenia niepewności wyznaczyć niepewności złożone bezwzględne wielkości <l_in i k. korzystając ze wzorów: log2 _ , ,_ŁV_ In2