Экспериментальная установка изображена на рис.6.
Блок регистрации (рис.6а) состоит из газоразрядного счетчика, помещенного в корпус 1, полки для поглотителя 2, места для установки источника b частиц 3. В данной установке используется счетчик СБТ-13, который предназначен для счета b частиц.
Счетчик импульсов (регистратор) (рис.6б) предназначен для подачи рабочего напряжения на газоразрядный счетчик, а также для счета импульсов, поступивших на регистратор за время, устанавливаемое экспериментатором.
Инструкция по работе с блоком счетчика импульсов.
Измерение количества импульсов со счетчика может осуществляться в двух режимах «Ручн. » и «Авт. », переключение между которыми производится тумблером 5 ( рис.6б).
Для проведения измерения количества импульсов со счетчика в режиме «Ручн. » необходимо:
1) выбрать с помощью кнопок 6 время экспозиции (промежуток времени, в течение которого будет проводиться регистрация импульсов, поступающих с газоразрядного счетчика);
2) после нажатия кнопок 4 «Сброс» и 3 «Пуск» начнется регистрация поступающих со счетчика импульсов, которая закончится по истечению установленного времени экспозиции;
3) количество зарегистрированных импульсов и время измерения изображается на экране дисплея 2;
4) для проведения новых измерений в данном режиме требуется повторение операций, приведенных в пунктах 1-3.
Для проведения измерения количества импульсов со счетчика в режиме «Авт. » необходимо:
1) выбрать с помощью кнопок 6 время экспозиции (промежуток времени, в течение которого будет проводиться регистрация импульсов, поступающих с газоразрядного счетчика);
2) после нажатия кнопок 4 «Сброс» и 3 «Пуск» начнется регистрация поступающих со счетчика импульсов, которая закончится по истечению установленного времени экспозиции;
3) количество зарегистрированных импульсов и время измерения изображается на экране дисплея 2;
4) после некоторой паузы, в течение которой необходимо записать показания дисплея в журнал, автоматически происходит сброс информации и начинается новое измерение со временем экспозиции, установленным первоначально.
Отметим, что процесс регистрации импульсов сопровождается звуковыми щелчками. Режим звукового сопровождения процесса регистрации может быть отменен (обратиться к преподавателю).
(а)
(б)
Рис.6 Экспериментальная установка.
· 4. Цель работы
Найти экспериментально верхнюю границу b спектра методом поглощения.
Порядок работы
1. Ознакомьтесь с экспериментальной установкой, включите тумблеры «Сеть » счетчика импульсов. Убедитесь в работоспособности установки по появлению импульсов фона в режиме «Счет » регистратора. Дайте установке поработать в течение 15 минут.
2. Получите у преподавателя бета – счетчик и установите его на место 3 (рис.6а). Измерьте скорость счета в отсутствие поглотителя (
в формуле (2)).
3. Проведите измерения скорости счета с поглотителями различной толщины. Толщину поглотителя от измерения к измерению увеличивайте до тех пор, пока скорость счета не будет оставаться постоянной. Это будет соответствовать полному поглощению b - частиц и измерению уровня фона. Постоянство скорости счета не надо принимать буквально. Из-за статистических флуктуаций фонового излучения (космическое излучение, гамма – излучение источника) и процесса регистрации число отсчетов за фиксированное время даже в неизменных условиях будет изменяться от измерения к измерению. Поэтому надо выбрать такое время экспозиции, чтобы измеренные скорости счета флуктуировали около некоторого среднего.
4. Повторите измерения с поглотителями из другого материала (по указанию преподавателя).
5. Постройте графики 
6. Убедившись, что зависимость линейная, найдите ее параметры и их погрешности методом наименьших квадратов. Коэффициенты поглощения в 1/см разделите на соответствующие плотности материалов в г/см3 и используйте для нахождения энергии – частиц по формуле (3).
7. Найдите уровень фона на графике .
8. Найдите точку пересечения спадающей линейной части с уровнем фона. К найденному значению пробега добавьте толщину пленки, закрывающей источник, толщину входного окна счетчика (значение получить у преподавателя) и толщину слоя воздуха между счетчиком и источником. Все толщины надо взять в массовых единицах г/см2 (т.е. толщина в см, умноженная на соответствующую плотность в г/см3). Исправленное значение пробега для алюминия использовать для нахождения максимальной энергии b - частиц.
9. Оценить погрешность значений пробега.
10. В выводе по работе сравнить пробеги и коэффициенты поглощения для различных материалов, значения энергии и погрешности, полученные различными способами.
6. Контрольные вопросы
1) Чем обусловлен непрерывный характер спектра b - частиц?
2) Ядра изотопа 
могут испытывать b - распад:
а) с испусканием электрона,
б) с испусканием позитрона,
в) с захватом одного из атомных электронов.
Запишите схемы распадов для этих трех случаев.
3) Как узнать величину максимальной энергии b - частиц при известной схеме распада? Приведите пример.
4) Какие процессы определяют вид кривой поглощения заряженных частиц? Поясните различие кривых для моноэнергетических электронов и b - частиц.
5) В чем суть метода поглощения для определения максимальной энергии b - частиц?
6) Что значит коэффициент поглощения? От чего он зависит?
7) Объяснить, почему кривая ослабления электронов со сплошным спектром описывается экспоненциальным законом (2).
8) Пояснить назначение отдельных блоков экспериментальной установки.
Литература
- Д.В.Сивухин. Общий курс физики. Атомная и ядерная физика. Часть 2. М.: Наука. 1989. 415 с.
- Мухин К.Н. Введение в ядерную физику. М.: Госатомиздат, 1963.
Составители:
к.ф.м.н. А.Е.Майер,
д.ф.м.н., профессор А.П.Яловец