**Gamma-spektroskopiya** - gamma-nurlanish spektrlari, energiyasi hamda gamma-yemirilish sodir boʻladigan atom yadrolarining xossalarini oʻrganuvchi spektroskopiya boʻlimi. Gamma-nurlanish spektrlari olish uchun maxsus asboblar ixtiro qilingan (qarang Gamma-spektrometr).

Ko'pgina radioaktiv manbalar har xil energiya va intensivlikdagi gamma nurlarini ishlab chiqaradi. Ushbu emissiyalar aniqlanganda va spektroskopiya tizimi bilan tahlil qilinganda, gamma-nurlari energiya spektrini ishlab chiqarish mumkin.

Ushbu spektrning batafsil tahlili odatda gamma manbasida mavjud bo'lgan gamma emitentlarining identifikatori va miqdorini aniqlash uchun ishlatiladi va radiometrik tahlilda muhim vositadir. Gamma spektri manba tarkibidagi gamma chiqaradigan nuklidlarga xosdir, xuddi optik spektrometrdagi kabi, optik spektr ham namunadagi materialga xosdir.

Gamma nurlarining xususiyatlari
===============================

Gamma nurlari elektromagnit nurlanishning eng yuqori energiyali shakli bo'lib, jismoniy jihatdan boshqa barcha shakllar (masalan, rentgen nurlari, ko'rinadigan yorug'lik, infraqizil, radio) bilan bir xil, ammo (umuman) qisqaroq to'lqin uzunligi tufayli yuqori foton energiyasiga ega. Shu sababli, gamma-nurlari fotonlarining energiyasini alohida hal qilish mumkin va gamma-nurlari spektrometri aniqlangan gamma-nurlari fotonlarining energiyalarini o'lchashi va ko'rsatishi mumkin.

Radioaktiv yadrolar (radionuklidlar) odatda bir necha keV dan ~10 MeV gacha bo'lgan energiya diapazonida gamma nurlarini chiqaradi, bu esa o'rtacha uzoq umrga ega bo'lgan yadrolardagi odatiy energiya darajalariga mos keladi. Bunday manbalar odatda gamma-nurlari "chiziq spektrlarini" (ya'ni, diskret energiyalarda chiqariladigan ko'plab fotonlar) hosil qiladi, holbuki, astrofizika va elementar zarrachalar fizikasida kuzatilgan kontinuum spektrlarida ancha yuqori energiyalar (1 TeV dan yuqori) paydo bo'lishi mumkin. Gamma nurlari va rentgen nurlari o'rtasidagi farq biroz xiralashgan. Gamma nurlari har doim atomlarning elektron emissiyasidan kelib chiqadi va monoenergetikdir, rentgen nurlari esa elektr orqali hosil bo'ladi (rentgen trubkasi, chiziqli tezlatgich) va keng energiya diapazoniga ega.[2]

Gamma-spektrometrning komponentlari
===================================

Gamma-spektrometrning asosiy komponentlari energiyaga sezgir nurlanish detektori va detektorning chiqish signallarini tahlil qiluvchi elektron qurilmalar, masalan, impulslarni saralovchi (ya'ni, ko'p kanalli analizator). Qo'shimcha komponentlar signal kuchaytirgichlari, tarif o'lchagichlari, eng yuqori pozitsiya stabilizatorlari va ma'lumotlarni qayta ishlash moslamalarini o'z ichiga olishi mumkin.

Detektor
========

Gamma-spektroskopiya detektorlari kiruvchi gamma nurlari bilan o'zaro ta'sir o'tkaza oladigan passiv materiallardir. Eng muhim o'zaro ta'sir mexanizmlari - fotoelektr effekti, Kompton effekti va juft hosil bo'lishi. Ushbu jarayonlar orqali gamma-nurining energiyasi so'riladi va o'zaro ta'sirdan oldin va keyin energiya farqini aniqlash orqali kuchlanish signaliga aylanadi[iqtibos keltirish kerak] (yoki sintilatsiya hisoblagichida, fotomultiplikator yordamida chiqarilgan fotonlar). Ishlab chiqarilgan signalning kuchlanishi aniqlangan gamma nurining energiyasiga proportsionaldir. Umumiy detektor materiallari orasida natriy yodid (NaI) sintillash hisoblagichlari va yuqori toza germaniy detektorlari mavjud.

Gamma-nurining energiyasini aniq aniqlash uchun, agar fotoelektr effekti yuzaga kelsa, foydali bo'ladi, chunki u tushayotgan nurning barcha energiyasini o'zlashtiradi. Detektor hajmida ushbu o'zaro ta'sir mexanizmlarining bir qatori sodir bo'lganda, barcha energiyani yutish ham mumkin. Komptonning o'zaro ta'siri yoki juft ishlab chiqarilishi bilan energiyaning bir qismi so'rilmagan holda detektor hajmidan chiqib ketishi mumkin. Shunday qilib, so'rilgan energiya pastroq energiya nurining signaliga o'xshash signalni keltirib chiqaradi. Bu pastroq energiya hududlarini bir-biriga yopishgan spektral xususiyatga olib keladi. Kattaroq detektor hajmlaridan foydalanish bu ta'sirni kamaytiradi.

Detektor hajmida o'zaro ta'sir qiluvchi har bir gamma-nur uchun ishlab chiqarilgan kuchlanish impulslari keyin ko'p kanalli analizator (MCA) tomonidan tahlil qilinadi. U vaqtinchalik kuchlanish signalini oladi va uni Gauss yoki trapezoidal shaklga aylantiradi. Ushbu shakldan keyin signal raqamli shaklga aylanadi. Ba'zi tizimlarda analog-raqamli konvertatsiya tepalik shaklini o'zgartirishdan oldin amalga oshiriladi. Analog-raqamli konvertor (ADC) shuningdek, impulslarni balandligi bo'yicha ma'lum qutilarga yoki kanallarga ajratadi. Har bir kanal spektrdagi energiyaning ma'lum bir diapazonini ifodalaydi, har bir kanal uchun aniqlangan signallar soni ushbu energiya oralig'idagi nurlanishning spektral intensivligini ifodalaydi. Kanallar sonini o'zgartirish orqali spektral ruxsat va sezgirlikni nozik sozlash mumkin.

Puls-balandlik analizatori printsipi: t turli vaqtlarda uchta impuls, 1, 2 va 3 aniqlanadi. Ikki diskriminator, agar ularning o'rnatilgan kuchlanish darajasiga impuls orqali erishilsa, hisoblash signalini chiqaradi. Puls 2 EIning yuqori darajasi emas, balki Quyi darajadagi ELni ishga tushiradi. Shunday qilib, 2-puls P deb belgilangan spektral hududga hisoblanadi. Tasodifiylikka qarshi hisoblagich impulsni bir nechta mintaqalarga ajratishning oldini oladi.

Ko'p kanalli analizator kiruvchi impulslarni yozib olish uchun tezkor ADCdan foydalanadi va impulslar haqidagi ma'lumotlarni ikki usuldan birida saqlaydi:

Ko'p kanalli analizatorning chiqishi ma'lumotlarni saqlaydigan, ko'rsatadigan va tahlil qiladigan kompyuterga yuboriladi. Bir nechta ishlab chiqaruvchilardan turli xil dasturiy paketlar mavjud bo'lib, ular odatda energiyani kalibrlash, eng yuqori maydon va aniq maydonni hisoblash va ruxsatni hisoblash kabi spektrni tahlil qilish vositalarini o'z ichiga oladi.

Ushbu maqola O'zMU Fizika fakulteti talabasi Choriyeva Turg'unoy tomonidan Wikita'lim loyihasi asosida ingliz tilidan tarjima qilindi.