是:高速正电子进入物质后迅速被慢化,然后在正电子径迹的末端与介质中的电子发生湮没,放出?光子。 或者,它与一个电子结合成正电子素,即电子——正电子对的束缚态,然后再湮没,放出?光子。正电子湮没放出光子的过程称为湮没辐射。正电子湮没时放出的光子称为湮没光子。正电子湮没时一般放出两个光子,放出三个光子的概率仅为放出两个光子概率的0.37%。
从能量守恒出发:在发生湮没时,正、负电子的动能为零,所以,两个湮没光子的总能量应等于正、负电子的静止质量。即:
h?1?h?2?me?c2?me?c2,从动量守恒出发:湮没前正、负电子的总动量为零,则,
湮没后两个湮没光子的总动量也应为零。即:
h?1h?2?cc,因此,两个湮没光子的能量相同,各等于0.511MeV。而两个湮没光子的
发射方向相反,且发射是各向同性的。 正电子在材料中发生湮没的概率:
rP??re2cn,
(n材料中的电子密度,单位1/cm3;e电子的经典半径;c光速。)
P?4.52?109?ZA(s?1)?(ρ,Z,A 为材料的密度、原子序数和原子量。)
正电子寿命 =1/P,固体中 =10-10s,气体中 =10-7s。
1.4 光电效应、康普顿效应是光子与核外电子的作用结果,电子对效应是光子与原子核电磁场的作用结果。
三种效应的相对重要性
对低能?射线和原子序数高的物质光电效应占优势; 对中能?射线和原子序数低的物质康普顿效应占优势; 对高能?射线和原子序数高的物质电子对效应占优势。 三种效应相互竞争,可能同时存在。
在三种效应中,每个光子都是在一次作用中就损失其全部能量或相当大部分能量,并发射出电子。正是这些电子使得探测射线成为可能。光电效应和电子对效应所发射的次级电子的能量单一,因此?射线探测器的物质应选用Z尽可能大的材料。
γ射线仪器谱的形成机制 :γ 射线的探测器必须有两个特殊的功能。
首先,转换介质的作用,入射γ射线在探测器中有适当的相互作用几率产生一个或更多的快电子;
第二,它对于这些次级电子来说必须起普通探测器的作用,能够记录这些次
级电子在探测器中损失的能量。
2、核数据处理的分析方法:谱光滑、寻峰、求峰面积。
由多道脉冲分析器获取的谱数据需要以一定的数学方法进行处理才能得到实验要求的最终结果。能谱的数据处理大致可以分为两个步骤。首先进行峰分析,即由能谱数据中找到全部有意义的峰,并计算出扣除本底之后每个峰的净面积。第二步是放射性核素的活度或样品中元素浓度的计算,即由峰位所对应的能量识别出被测样品中含有哪些放射性核素或被激发的元素,并且由峰的净面积计算出放射性核素的活度或元素在样品中的浓度。下面分别采用重心法对所提供的数据能谱进行平滑、采用简单比较法来寻找峰的峰位、用瓦森峰面积法计算样品中特征射线峰净峰面积。
2.1 谱光滑(重心法)
由于射线和探测器中固有的统计涨落、电子学系统的噪声的影响,谱数据有很大的统计涨落。在每道计数较少时,相对统计涨落更大。谱数据的涨落将会使谱数据处理产生误差。其主要表现为在寻峰过程中丢失弱峰或出现假峰、峰净面积计算的误差加大等等。谱数据的平滑就是以一定的数学方法对谱数据进行处理,减少谱数据中的统计涨落,但平滑之后的谱曲线应尽可能地保留平滑前谱曲线中有意义的特征,峰的形状和峰的净面积不应产生很大的变化。
所谓重心法就是假设光滑后的数据是原来的重心。对某一质点的集合体,由于各质点所受合外力大小和方向不同,导致各质点向不同方向运动不同距离,如果该质点系所受的合外力为0,那么该物体的重心不变,对于能谱而言,由于噪声信号幅度平均值为0,所以谱线上各数据的重心不变。由于能谱中不存在半道,则可以推出重心法的3点平滑公式:-yi=1/4(yi-1+2yi+yi+1);
同理推出5点:-yi=1/16(yi-2+4yi-1+6yi+4yi+1yi+2); 以此可以推出7、9、11等点的平滑公式。 这几个平滑公式的优点是权因子都是正数,平滑之后的谱数据不可能出现负值,从而提高了平滑之后的谱数据的可靠性。这在原始谱数据中本底很小、峰很高、而且峰的宽度很窄时是非常重要的。如果平滑之后的谱数据出现了负值(这显然是不合理的),可能使后续的计算程序在运行时产生错误。
2.2 寻峰(简单比较法)
简单比较法寻峰:简单比较法寻峰是最直观而又快速的一种导峰方法。在谱数据中,某一道的数据比其邻近的几道大很多时,则认为该道存在一个峰。在计算中边疆检索平滑后的谱数据,如在第m道满足
ym?2?ym?TRHym?ym?2
则第m道附近有一个峰。式中TRH是寻峰阈值。在第m道附近的谱数据中用二阶差值多项式计算出精确峰位。
2.3 求峰面积(线性本底法)
峰面积的计算是定量的基础。知道了特征峰的净峰面积,就可以计算目标元素的含量。实测谱中,各特征峰是叠加在环境本底和康普顿散射背景之上的。
总峰面积S:在一个特定的峰区内,各道计数之和。 本底面积B:由环境本底和散射造成的计数总和。
净峰面积A:由峰的总面积扣除本底面积即可得出净峰面积。即:S—B=A,
所以,计算净峰面积,如何确定B最关键。 步骤:?确定峰的左右边界L、R。
?计算总面积 :
?计算本底面积:
④计算净峰面积:A=S—B
2.4程序流程图
开 始 能谱数据的获取 利用重心法对能谱平滑(五点法) 平滑后的能谱图
简单比较法寻峰 峰的边界道确定 线性本底法计算峰的净面积 得到计算峰面积 结 束 三、任务实现
1、计算器
1.1 任务要求
设计一个对话框,编辑程序。实现简单的数据加、减、乘、除 。 1.2 任务步骤
1.2.1编辑一个对话框并在对话框内编辑按钮。 1.2.2分别对每个按钮进行编程。
void CJisuanqiDlg::OnJia() {
// TODO: Add your control notification handler code here
UpdateData(true);
m_Result=m_Firnum+m_Secnum; UpdateData(false); }
void CJisuanqiDlg::OnJian() {
// TODO: Add your control notification handler code here
UpdateData(true);
m_Result=m_Firnum-m_Secnum; UpdateData(false); }
void CJisuanqiDlg::OnCheng() {
// TODO: Add your control notification handler code here
UpdateData(true);
m_Result=m_Firnum*m_Secnum; UpdateData(false); }
void CJisuanqiDlg::OnChu() {
// TODO: Add your control notification handler code here
UpdateData(true);
m_Result=m_Firnum/m_Secnum; UpdateData(false); } 1.3 任务效果
2、写数据到文件中
2.1 任务要求
设计一个对话框,编辑程序。实现数据的写入。 2.2 任务步骤
2.2.1编辑一个对话框并在对话框内编辑按钮。 2.2.2对按钮进行编程。 #include
{
FILE *fp;
int i,a[2048][2],b[2048][2];
if((fp=fopen(\{ }
for(i=0;i<2048;i++) { }
fscanf(fp,\printf(\