Misura del coefficiente di assorbimento di elettroni mediante un contatore Geiger

Apparato sperimentale: Sorgente beta di 90Sr/90Y Serie di assorbitori di vari spessori Contatore Geiger con alimentatore e scala di conteggio

In prima approssimazione, la trasmissione di elettroni di pochi MeV è regolata da una legge di assorbimento di tipo esponenziale: I = I0 exp (- μ x) I = Rate di conteggio dopo uno spessore x I0 = Rate di conteggio in assenza di spessori X = spessore (ad es. in cm) μ = coefficiente di assorbimento (in cm-1)

Un esempio di risultati ottenuti con spessori di Alluminio Approssimando l’andamento ad un’esponenziale, si può ricavare il coefficiente di assorbimento da un fit lineare delle coppie (x, log I)

Gli elettroni emessi dalla sorgente di 90Sr/90Y non sono monocromatici Gli elettroni emessi dalla sorgente di 90Sr/90Y non sono monocromatici. A causa del doppio decadimento, la forma dello spettro presenta due componenti La curva di assorbimento è il risultato della convoluzione di diversi fattori: distribuzione in energia delle particelle primarie, probabilità di assorbimento degli elettroni nel materiale, perdita di energia, effetti di scattering,…

Una forma dettagliata della curva di assorbimento può essere calcolata solamente adoperando tecniche di simulazione numeriche Monte Carlo, in base alla conoscenza dei possibili processi fisici nei materiali e nel rivelatore Componente a bassa energia Componente ad alta energia

Un esempio di simulazione GEANT3 dettagliata, effettuata per misure relative a 3 diversi materiali Ottone Alluminio Cartone

Misure dettagliate, anche a piccoli spessori, confrontate con simulazioni GEANT3

Attività sperimentale: Studio del fondo: Misurare in assenza di sorgente il fondo dovuto ai cosmici e alla radioattività ambientale, per sottrarre questo contributo alle misure con sorgente. Misura del coefficiente di assorbimento con alluminio Effettuare delle misure di rate (conteggi/s) con la stessa configurazione geometrica, per diversi spessori (0-3 mm) ed estrarre un valore approssimato del coefficiente di assorbimento. Misura del coefficiente di assorbimento con altri materiali Effettuare analoghe misure con altri materiali (ad es. Ottone, 0-1 mm) Aspetti a cui fare attenzione: Tempi di misura ed errori statistici Sottrazione del fondo (importante specie nelle misure con elevati spessori)