Testo Introduzione Cross Sections

ABSORPTION AND CROSS SECTIONS

The first task achievable with our revelators deals with absorption of gamma rays in matter. In order to fulfill this goal we put a source of Thorium directly over (above?) the HPGe revalator at a constant distance, and a variable amount of material (in) between the source and the HPGe.
We know that the law of absorption is a negative exponential giving a decrease of counts with the increasing of the thickness of the material

...

so we measured the counts of different lines of the spectrum of thorium with a different lenght (thickness) of material (in) between the source and the revalator (detector) , dividing it by the live time of the apparatus.
To reach a better precision we didn't only consider the counts at the energy peak but we integrated over the FWHM. We also subtracted from all measures the natural background of Thorium, given by a measure without the source in the nearby.

Due to the fact that the mu parameter is Energy dependent and related with the cross section by the law

...

we were also able to give an "extimation" of the cross sections of Pb, Cu and H20 versus Energy.



di seguito mettiamo i plot di h2o, pb e cu con poche righe di commento
ho già fatto quello dell'acqua
http://terzoannolab.blogspot.com/2008/05/h20-e-fondi.html

H20 e fondi

Ho scritto anche il file crosssectionH2O.C su modello di quello del Pb, così da poter confrontare i valori trovati della cross section con quelli attesi scaricati dal sito del NIST (file NIST.data)

Inoltre Laura ha aggiunto altre linee, ecco conteggi vs cm di H20



Togliendo i fondi di radioattività naturale (provenienti dagli atomi della catena del Th che gironzolano nell'aria) le misure migliorano significativamente.

Questo plot è ricavato con la procedura standard

In questo secondo ho invece sottratto il fondo (con un breve ciclo for) dalle righe, ecco il risultato.



RELAZIONE
We put a hollow cylinder directly on the HPGe and gradually filled it with water.
Figure XXX shows for varius energy peaks the relationship between the rate and the amount of water the gamma ray passes through.
It's also evident that the natural peak of Potassium isn't affeceted by the presence of water.

As explained before, from the fit parameters we were able to get the cross section vs Energy. It's interesting that at this range of Energy the total cross section
sigma(total) = sigma(photoelectric) + sigma(compton) + sigma(pp)
is dominated by the Compton process, so we gave a nice estimation of the Compton cross section for water.

Aggiornamento Cross Section

Il programma crosssection.C ha una nuova feature. Attualmente solo quello del Pb, in poco la cosa si potrà trasferire agli altri set di analisi, bisogna copiare l'ultima parte del file contenuto in ../Pb/elaborazione/

Bisogna solo modificare per ogni materiale

double A=18.01524; //massa molare in g/mol
double uma=1.6605402; //unità di massa atomica
double d=1; //densità in cm^3

e

ifstream inFile2("NISTPb.data");

questo file contiene i dati teorici ricavati dal sito

http://physics.nist.gov/PhysRefData/Xcom/html/xcom1.html
e deve contenere || Energy || Valore Teorico 1 (in barn) || Valore Teorico 2 (in barn) ||

i due valori differiscono per with/without Coherent Scattering, per il quale bisogna chiedere a TTF. Si possono switchare facilmente dal programma mettendo yteor oppure yteor2 alla riga
TGraph *GraficoTheo = new TGraph(12,xteor,yteor)

Vedere post http://terzoannolab.blogspot.com/2008/04/assorbimento-e-cross-section-pb.html
per cogliere l'effetto visivo.

A presto.

Assorbimento e Cross Section Pb

UPDATE 1 MAGGIO modificato il programma crosssection.C, ora fornisce in più la sezione d'urto corretta, in un nuovo post spiegherò come funziona. M.
UPDATE 2 MAGGIO bisogna togliere i fondi dalle righe, aggiungere le nuove linee prese da Laura e magari aggiungere pure dei valori teorici presi dal sito del NIST. il tutto verrà bello e splendente come nei post successivi su Pb e H2O. ciao, M.

Idem per il Pb. Conteggi vs mm di pb, e "qualcosa proporzionale alla sezione d'urto"



Ecco la sezione d'urto con il nuovo programma crosssection.C


La riga naturale a 1460Kev va ovviamente eliminata in quanto non significativa.

Assorbimento e Cross Section H2O

Mostro i grafici per la cross section dell'acqua, ottenuti col programma assorbimento_jack.C
I dati corrispondono ai conteggi di 5 linee del Torio lasciato per 10 minuti sul rilevatore, con la procedura d'integrazione descritta nel post precedente. Ecco quindi Conteggi Vs Cm(H2O)


E qui la sezione d'urto totale dell'acqua a diverse energie. In realtà questo è il parametro mu, legato con una proporzionalità diretta alla sezione d'urto (bisogna quindi scalare la grandezza e aggiustare l'unità di misura)


NB a 1460 KeV la sezione d'urto è compatibile con 0 poichè la riga proviene dal fondo naturale-