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CASSY Lab
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CASSY Lab
Box MCA
Serie di 5 preparati radioattivi
Contatori a scintillazione
Stadi rivelatori
Alimentatori ad alta tensione 1,5 kV
Attacchi per schermo scintillatore
Asta di sostegno, 47 cm
Morsetto Leybold
Pinza universale, diam. 0...80 mm
PC con Windows 98/2000/XP/Vista
319
524 200
524 058
559 83
559 901
559 912
521 68
559 891
300 42
301 01
666 555
Realizzazione dell'esperimento (vedere figura)
Gli stadi d'uscita dei contatori a scintillazione sono collegati ai box MCA e all'alimentatore di alta tensione / agli alimentatori di alta tensione. Entrambi i box MCA debbono essere inserti nella stessa
CASSY. Il preparato va messo vicino ad un contatore a scintillazione utilizzando l'apposito sostegno in
modo tale da spostare l'altro rivelatore e variare, così, l'angolo rivelatore 1 - preparato - rivelatore 2.
Esecuzione dell'esperimento
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Carica settaggi
Prima di tutto bisogna registrare lo spettro normale del Na-22 utilizzando un contatore alla volta.
Calibrare uno dei due contatori.
Scegliere il modo di coincidenza mentre si misura lo spettro con il rivelatore calibrato. Fissare la
finestra di coincidenza dell'altro rivelatore attorno alla riga a 511 keV.
Posizionare il rivelatore mobile in modo che il preparato si trovi tra i due rivelatori. Registrare lo
spettro a coincidenza.
Spostare il rivelatore mobile in modo da posizionarlo perpendicolarmente alla linea di congiunzione
preparato – altro rivelatore. Registrare lo spettro a coincidenza.
Si possono registrare altri spettri a coincidenza con angoli intermedi.
Collocare i preparati di Cs-137 e di Na-22 tra i due rivelatori, posizionare il rivelatore mobile in modo che i preparati restino sempre tra i due rivelatori. Registrare lo spettro a coincidenza.
Registrare lo spettro MCA normale di questo sistema.
Togliere il preparato di Cs-137, fissare la finestra di coincidenza attorno alla riga a 1275 keV e
registrare lo spettro a coincidenza a 180° ed a 90°.
Valutazione dei risultati
Lo spettro normale di Na-22 è formato da una riga a 1275 keV e dalle due radiazioni di annichilazione
a 511 keV. I due quanti a 511 keV sono correlati nel tempo e nello spazio (emissione sotto i 180°). I
quanti a 1275 keV sono correlati nel tempo con i quanti a 511 keV poiché con questo sistema non è
possibile rivelare il ritardo di 3,7 ps. Questa emissione non è correlata nello spazio.
Nello spettro MCA normale si possono vedere entrambe le righe. Nella coincidenza a 180°, è molto
evidente la riga a 511 keV in quanto correlata nello spazio, mentre le altre componenti dello spettro
(riga a 1275 keV, distribuzione Compton) sono correlate solo nel tempo per cui sono più deboli della
riga a 511 keV a causa della presenza del secondo rivelatore. Per questo motivo, la velocità di conteggio della riga a 511 keV diminuisce in accordo con la probabilità di rivelazione del secondo rivelatore.
Se si ruota il rivelatore di 180°, la riga a 511 keV scompare mentre le componenti che non sono correlate nello spazio restano inalterate.
Per mostrare la soppressione dei quanti che non sono correlati nel tempo, si utilizzano contemporaneamente due preparati. Il Cs-137 fornisce uno sfondo non correlato, che si può vedere nella misura a
coincidenza poiché tale coincidenza è solo accidentale, mentre è chiaramente visibile se la misura
non è a coincidenza..
Se la misura a coincidenza viene fatta con la riga a 1275 keV, non si ha più correlazione nello spazio;
quindi lo spettro è sempre lo stesso anche con angoli diversi. In questo caso, poiché per decadimento
c'è solo un quanto a 1275 keV, la misura a coincidenza non visualizza la riga a 1275 keV.
Osservazione
Il tempo di finestra per le coincidenze ha un valore di default di 4 s.
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