Математическая обработка ГР-спектров

С целью  уточнения параметров ГР-спектров и расчета ошибок их определения проводят  математическую  обработку  спектров  на ЭВМ. Форма одиночной линии поглощения в большинстве практических  задач хорошо описывается кривой Лоренца с шириной, зависящей от условий эксперимента. Приближение к экспериментальному спектру осуществляется  подбором  наиболее  вероятных  комбинаций линий лоренцевской формы, аппроксимирующих спектр функцией:

где A0 интенсивность счета гамма-квантов  вдали  от  резонансных линий,  i номер канала, k индекс для обозначения соответствующей линии в спектре, Ak, vk, Гk амплитуда, положение и ширина k-го  пика  в  спектре соответственно,  n число линий лоренцевой формы, которыми описывается спектр.

В качестве  исходной информации для расчетов используют приближенные значения параметров и числа линий в спектре. При этом все параметры могут рассматриваться независимо, либо, исходя из физической природы спектра, на  отдельные  параметры  или  соотношения между ними могут накладываться ограничения.

Для оценки степени идентичности разложения спектра на  лоренцевские составляющие используют критерий Пирсона 2.   В результате вычислений получают значения параметров  спектра,  соответствующие минимуму величины 2, и их ошибки.

2. Порядок выполнения работ

Перед выполнением настоящей работы каждый студент должен пройти инструктаж по технике безопасной работы с закрытыми источниками ионизирующего излучения, расписаться в контрольном листе и внимательно ознакомиться с теоретической частью, к лабораторной работе изложенной в первой части настоящего методического пособия.

Порядок выполнения лабораторной работы.

1.       Получить у лаборанта стандартный и исследуемый поглотители.

2.      Включить питание ноутбука и электронного блока мёссбауэровского спектрометра (рис. 11). Дождаться загрузки операционной системы.

Рисунок 11. Внешний вид электронного блока мёссбауэровского спектрометра.

3.      С помощью компьютерной мыши запустить на рабочем столе управляющую программу спектрометра «MS1104EmN39». После проверки системы спектрометра (смена цвета шрифта с черного на синий в «всплывающем» окне) нажать кнопку «Ок».

4.       Открыть окно модулятора (кнопка «Модулятор»), нажать с помощью мыши кнопку «Пуск» и дождаться  установления минимальной ошибки скорости вынужденных колебаний штока доплеровского модулятора находящегося под свинцовой защитой. Окно модулятора настроенного спектрометра должно выглядеть аналогично представленному на рисунке 12.

Рисунок 12. Окно доплеровского модулятора мёссбауэровского спектрометра.

5.       Установить стандартный поглотитель (поглотитель) в держатель образца находящийся между источником гамма излучения и детектором (рис. 13).

Рисунок 13. Держатель образца.

6.       Переключить  активное  окно  спектрометра  в  режим  дискриминатора (кнопка «Дискриминатор»). С помощью мыши запустить накопление дифференциального  амплитудного  спектра  гамма  излучения  источника,  кнопка

«Пуск» верхнем левом углу экрана (накопление проводить в течении пятидесяти минут).

7.      Нажатием кнопки «Стоп» остановить накопление дифференциального амплитудного спектра и с помощью кнопок «Верх. порог дискр.» и «Нижн. порог дискр.» выставить маркеры (сплошные вертикальные линии) аналогично показанному на рисунке 14.

Рисунок 14. Окно дискриминатора мёссбауэровского спектрометра.

8.       Переключить активное окно спектрометра в режим «Накопитель» (Рис.

15). Ввести имя файла для записи в него спектра. Кнопкой «Пуск» запустить накопление мёссбауэровского спектра поглотителя (накопление проводить не менее двадцати минут).

Рисунок 15. Окно накопителя мёссбауэровского спектрометра.

9.       Остановить набор спектра (кнопка «Стоп»). Сохранить файл спектра на жёстком диске компьютера.

10.      Проделать пункты 5,6,7,8,9 с исследуемым поглотителем.

11.     Выйти из программы, выключить ноутбук и питание электронного блока спектрометра.

12.      В зависимости от номера лабораторной работы и химического состава предложенных исследуемых поглотителей получить у преподавателя задание к лабораторной работе.