Гамма-спектроскопия

pgkorotk

Задача: дан образец обедненного урана и полупроводниковый детектор. Найти что есть в образце, кроме обещанного урана. Если и тот сохранился :]
Измерено: S (имп E (кэВ) четырех стандартных образцов за какое-то время (измерено). Даны номера каналов.
Измерен сам образец, т.е. есть S пиков, E и время измерения.
Так же дана активность стандартов.
У меня 2 вопросa.
1) То, что номера каналов нужны для калибровки, я знаю. Но с чем мне их, пардон, сравнивать?
2) Как найти эффективность? Вернее, как найти число гамма-квантов определенной энергии, зная активность вещества?
Пока вроде все. Но и это не греет.
Спасите, пожалуйста.

Sensor4ik

Запости целиком текст задачи. А то слишком сумбурно получается и мало что понятно. На один стандартный образец один канал приходится? Или несколько?

pgkorotk

Данные:
стандарты
 

Вещество #канала S (импульсов) Погрешность Время (с) E (кэВ)
Na-22 1591 11506 0,97 128,2 2511
3780 3736 1,67 1272,8
5293 436 4,98 1782,5
Am-241 179 253811 0,23 133,7 59,1
Cs-137 1964 362590 0,17 132,35 660,7
Co-60 (1) 3480 56973 0,45 169,5 1171,7
Co-60 (2) 3852 50752 0,46 1330,8

образец
 

E S Погрешность
62,8 19104 1,71
92,1 134472 0,47
98,2 49636 0,98
110,7 95887 0,54
115,5 12059 2,14
742,3 3481 2,91
765,6 12720 1
785,1 1541 5
1000,2 27754 0,5

Мне собственно понять бы что куда и почему в этой задаче.

yurimedvedev

Измерено: S (имп E (кэВ) четырех стандартных образцов за какое-то время (измерено). Даны номера каналов.
Раз ты знаешь, что это были за образцы, ты знаешь, какие линии они дают (какие энергии). Надо найти соответствие между номерами каналов N1, N2 и энергией E1, E2. Оно обычно линейное.
Типа,
N1 = A*E1+B
N2 = A*E2+B
Зачем даны четыре стандартных источника не понятно, может быть для самопроверки и уточнения, может нелинейности какие.
А дальше вычисляешь по номеру канала энергии пиков в спектре образца урана и ищешь по литературе, какие изотопы, на которые по цепочке распадается уран, имеют такие линии — это цель задачи.
А насчет эффективности. Надо оценить, какая часть из гамма-квантов от источника попала в детектор. Ты знаешь, что за время t из источника активности a вылетело a*t гамма-квантов. Детектор померил некое N в пике за то же время. Делишь a*t / N, получаешь долю частиц, которую зарегистрировал детектор, т.е. эффективность.
Так мне думается. Я эту задачу делал, года так четыре назад, детали уже мог забыть.

yurimedvedev

все понятно

надо не уравнения решать, а линию провести методом МНК
причем у тебя ошибка в энергии в первой строчке, видимо, пропустил запятую. С учетом поправки в энергию 511 кэВ будет так:
E = 0,3406*N - 10,131
R^2 = 0,9993

pgkorotk

к 1 посту:
Стоп. Мне же даны энергии пиков у образца, на какой икс мне тогда нужны номера каналов? Где-то вертится мысля, что нужны они для проверки правильности работы прибора, но вот недостаток знаний в вопросе сказывается.
Вот допустим у меня есть два таких прибора. Чтобы измерения были правильными у них должны быть одинаковыми эти номера каналов, между ними должна быть постоянная разница или отношение?
Как считать эффективность, я в курсе. Только в определении говорится о гамма-квантах определенной энергии, а не об их суммарном количестве, иначе бы не спрашивала.
ко 2 посту:
Да, прошу прощения, когда редактировала, случайно двойка от времени съехала к энергии (128,22 сек и 511 кэВ)

Sensor4ik

Там с первой точкой совсем какой-то косяк... Для энергии 251,1 эВ канал должен быть где-то в районе 760. Не могли на 830 каналов ошибиться, слишком много.

pgkorotk

Ребят, а можно, если не затруднит, чуть подробнее? Стыдно, но половина проходит мимо мозга.

yurimedvedev

Мне же даны энергии пиков у образца, на какой икс мне тогда нужны номера каналов?
Это действительно, большой и толстый Х.
Не знаю.
А как вы узнали эти энергии линий, которые излучает образец? Они сразу даны были или при обработке на компе возникли?

Sensor4ik

Итак, нам надо по известным стандартам нарисовать график зависимости эффективности от энергии. Эффективность подсчитывается, как написал Глюк - S/(t*a) (где под а подразумевается активность стандарта, помноженная на вероятность распада с испусканием гамма-кванта такой энергии, эта вероятность берется из таблиц). Должна получиться гладкая кривая. Далее по этой калибровке пересчитать для определяемого образца S в активности. Как и сказал Глюк, найти по таблицам, что за изотопы имеют линии в гамма-спектре в тех местах, где светит образец.

pgkorotk

Лаборант продиктовала то, что "на компе возникло". Она еще долго сомневалась - действительно ли стоит это делать... Она облегчила нам жизнь? :]
А про большой и толстый икс - мб, если добрая тетенька нам не облегчила жизнь, то номера нам были бы нужны для рассчетов + построение графика. Теперь походу с этого только график.

pgkorotk

Хех. Вероятность! Можно же было догадаться...

yurimedvedev

Да, ясно, она вам чуть облегчила жизнь, аппроксимацию и вычисление энергий исследуемого источника вы должны были посчитать сами.

pgkorotk

Восславим Великую Тетеньку-Лаборанта! )
*разлепив глаза, начала прыгать и радоваться*

Sensor4ik

Не флуди, лучше скажи, задачу решила? Или что-то в моем объяснении, как надо ее решать, неясно? А то, честно говоря, спать уже хочется.

pgkorotk

Теперь точно все ясно )
Я тогда не догадалась, что нужна вероятность для количества гамма-квантов, да и про энергии с каналами все показалось либо черезчур легким. Искала где тут гажа, оказалось - ее просто нету
Спасибо за помощь Спасли
Остается только посчитать и оформить
Оставить комментарий
Имя или ник:
Комментарий: