1. На ППД спектрометре.
Набрать спектр железа (Fe55 – радиоактивный изотоп) с таким расчетом, чтобы относительная ошибка dI в пределах линии Ka не превышала 0,25%. С этой целью:
1.1. Набрать спектр Fe55 с предварительным временем экспозиции t0=100 с.
1.2. Выделить Ka - линию (наиболее интенсивная линия) и нажав на кнопку “Сумма фотонов”, определить число фотонов N в пределах данной линии. Определить I0=N/t0.
1.3. По формуле (12) определить время экспозиции t, соответствующее вышеуказанной точности (dI=0,25%).
1.4. Набрать спектр Fe55 с полученным временем t и сохранить его.
2. На КДС
Набрать спектр ниобия (Nb) с таким расчетом, чтобы относительная ошибка dI в пределах линии La не превышала 0,1%. С этой целью:
2.1. Набрать спектр Nb с предварительным временем прохождения канала t0=0,1с.
2.2. Выделить La - линию (наиболее интенсивная линия), увеличить ее и определить суммарное число фотонов N в пределах La - линии. Определить I0=N/t0.
2.3. По формуле (12) определить время прохождения канала t, соответствующего выбранной точности (dI=0,1%).
|
|
2.4. Набрать спектр Nb с полученным временем прохождения канала t и сохранить его.
3. Перейти в пункт «Обработка спектра» и вывести полученные спектры на экран монитора.
4. Используя фитинг, определить параметры Ka и La - линий и рассчитать энергетическое разрешение Г/E для ППД и КДС спектрометров.
Изучение закона Мозли и энергетической структуры.
1. Построить графики закона Мозли для Ka и La - линий, используя ППД спектрометр.
1.1. Войти в раздел «Панель экспериментальной установки» и выбрать спектры элементов Z = 22, 25, 26, 29, 31, 41, 42, 47, 51, 74, 78, 82, 88, 95 (или, по указанию преподавателя, с Z = 25, 28, 29, 31, 34, 41, 42, 47, 49, 51, 74, 78, 82, 88; либо Z = 26, 27, 28, 32, 41, 42, 47, 73, 74, 78, 82, 83, 88). Время набора t= 100с. Сохранить полученные спектры.
1.2. Войти в пункт меню «Обработка спектра» и последовательно для каждого из набранных спектров с 22 £ Z £ 49 определить положения центров Ka - линий (без фитинга, используя лишь увеличение нужного участка спектра). Аналогичную операцию проделать для La - линий для 51 £ Z £ 95.
1.3. Перейти в раздел «Диаграмма Мозли» и, пользуясь указаниями программы (в том числе и справкой, вызываемой кнопкой «?»), построить графики для Ka и La - линий. Распечатать график.
2. Построить уровни энергий и переходы.
2.1. Войти в раздел «Панель экспериментальной установки» и набрать на КДС спектр серебра (или спектр Nb или Ag по указанию преподавателя) с временем прохождения спектра, ранее полученным при работе с ниобием. Сохранить спектр.
2.2. Перейти в раздел “Обработка спектра” и, используя фитинг для каждой линии, в том числе для плохо разрешенных и для слабых линий, определить положение линий серебра (по спектрам, полученным на ППД и КДС) и занести результаты в таблицу (в L – серии серебра, снятой на КДС, между линиями Lb2 и Lb1 лежит неразрешенная линия Lb3, ее следует разрешить фитингом).
|
|
2.3. Перейти в раздел “Энергетическая диаграмма”. Выбрать для построения энергетической диаграммы серебро.
2.4. Добавлять на схему спектральные линии в следующем порядке: Ka, Kb, La1, Lb2, Lb3, Lg2, L l, Lh, Lb1, Lg1.
2.5. Используя закладку «Уровни энергии», получить и распечатать таблицу построенных энергетических уровней.
2.6. Сравнить построенную диаграмму со схемой уровней и переходов, приведенной в описании к задаче. Объяснить различие.
Литература.
1. Э.В. Шпольский Атомная физика.
2. М.А. Блохин Физика рентгеновских лучей. М.: 1957.