X射线系列试验

X射线系列实验徐天昊/0519029一、实验简介调较测角器的零点。测定LiF晶体的晶面间距。用电离腔探测X射线。测定X光在铝中的衰减系数，并验证Lambert定律。研究X光在材料中的衰减系数与波长及材料的原子序数的关系。检验Moseley’sLaw。Planck常数h的测定。二、实验内容调校测角器的零点实验中会出现测角器的零位偏离很明显，有什么办法可以较快地调零？靶台偏离较大时，即使直射时信号也会很小，大概只能看到200/s左右的信号，此时可确定靶台偏离较大，需重新调节。实验中若是探测器偏离较大时，可用如下办法较快的调零。不放晶体，让X-ray直射sensor，调sensor至信号最大值，此时大概为sensor的零点。放NaCl晶体并将sensor转过14.4度，调target获得最大峰值，找到后用coupled模式回转7.2度，归零。再进行细调，至最终零点。二、实验内容测量LiF晶体的晶面间距由2dsinθ=kλ对实验中测得数据进行拟合有y=Bx，其中d=B=（0.229±0.0003)nmNaCl和LiF属于面心立方晶系，实验中测得的d应为（001）方向上的a/2。对于“3β”衍射，可根据测得d算出晶面间距为d=λb/2sinθ=4sin60*d001有可能为（111）方向的衍射即可通过变化target和sensor的角度，通过测不同的晶面间距，来确定晶体的结构。二、实验内容验证Lambert’sLaw，测在铝中的衰减系数做d~LnR的图象,二者呈很好的线形关系R=0.99998二、实验内容验证Lambert’sLaw，测在铝中的衰减系数在电压为21KV及18KV时测量并对结果拟合：二、实验内容验证Lambert’sLaw，测在铝中的衰减系数用公式y=A1*exp(-x/T1)+y0进行拟合通过对两组实验结果的比较，发现都存在一定误差，但在电压为21kv时的μ值更接近标准值。U21kv18kvA13944.42721.5T10.89993±0.028040.51315±0.00565R20.996350.99978μ1.1112±0.03361.9487±0.0212二、实验内容研究x光在材料中的衰减系数与波长及材料的原子序数的关系二、实验内容研究X光在材料中的衰减系数与波长及材料的原子序数的关系。为求α，先用软件编辑公式，找出τa~T对应关系，再用公式Z=a*（λ）α次方进行拟合Z=a*（λ）bCuZra0.01583±0.004810.05295±0.01448b2.39888±0.072492.39771±0.06745R20.976840.98435α2.39888±0.072492.39771±0.06745二、实验内容研究X光在材料中的衰减系数与波长及材料的原子序数的关系CuZr二、实验内容研究X光在材料中的衰减系数与波长及材料的原子序数的关系观察图形，数据点的偏差还是很大的，且在某些点τa有跳变。改进方法为了减小误差，可使Δt变长。二、实验内容用电离腔探测X射线高压与饱和电流的关系(I=1mA)：从图中分析：直线反向延伸，并未过原点，且Uo=35KV的y值小于Uo=25KV的y值。这应该是由零电流时Uco的值不稳定所造成的二、实验内容用电离腔探测X射线测量饱和离子电流Ic随X光管流I的变化(U=35kV,Uc=250V)饱和电流与管流呈线性关系这是因为X射线多少决定了空气中可电离的离子和电子的多少，由之前实验可知：Uc=250V导致所有带电粒子均能碰到极板，因此应该呈线性关系。二、实验内容用电离腔探测X射线测量饱和离子电流Ic随X光高压U的变化实验结果用指数关系进行拟合效果如图。R`2=0.99053三、实验总结涉及晶体的步骤中的误差主要来自于晶体自身，有的凹凸不平，有的已经有氧化现象。仪器自动操作，电脑软件采集数据为实验很大程度上减少了误差。实验仪器的精确也保证了对数据处理得出结论的有效性。