Stanovení maximální energie záření b absorpcí
Celková energie uvolněná při rozpadu jádra je konstantní a určená přechodem mezi příslušnými energetickými stavy. Elektrony, které vznikají při b rozpadu však mají spojité spektrum energií. Vysvětlení spočívá v tom, že se při tomto rozpadu spolu s elektronem uvolňuje ještě jiná nenabitá částice – neutrino s velmi malou hmotností. Celková energie uvolněná při rozpadu se dělí mezi elektron a neutrino.
Při průchodu záření b látkou dochází k jeho absorpci především v důsledku mnohonásobného Rutherfordova rozptylu v poli jader atomů. Svou roli rovněž hrají ztráty energie excitací a ionizací atomů; tento efekt je však vzhledem k malé hmotnosti a velké počáteční rychlosti elektronů mnohem menší než např. u částic a o stejné energii a je závislý na tloušťce absorbátoru.
Kvantitativně lze absorpci záření b (podobně jako absorpci záření g) popsat exponenciální závislostí
N = N0 exp(-md) (1)
kde N0 je počet částic v původním svazku, A počet částic, které prošly absorbárotem tloušťky d a m je lineární součinitel zeslabení. Vzhledem k (1) je tedy výhodné vynášet závislost intenzity záření b na tloušťce absorbátoru v semilogaritmické stupnici.
Jak je patrné, nevystihuje však exponenciální zákon absorpci b přesně v celém rozsahu. Při větší tloušťce absorbátoru se začíná přímka vyjadřující v semilogaritmické stupnici absorpční zákon zakřivovat, až splyne v bodě odpovídající vzdálenosti Rm s přímkou znázorňující pozadí. Tato vzdálenost se nazývá maximální dolet záření b a odpovídá doletu nejrychlejších elektronů záření. Je-li stanoven maximální dolet elektronů Rm, lze na základě vztahu mezi doletem a energií určit maximální energii příslušných částic. Tento vztah byl empiricky stanoven řadou autorů. Pro energie záření b v rozsahu 0<E<3,0MeV je používán vztah Flammersfeldův
Emax = 1,92[(rR)2+0,22rR]1/2 (2)
kde r je hustota absorbátoru. Při dosazení R v cm a r v gcm-3 vyjde energie v MeV.
Často se stává, že emitované záření obsahuje dvě složky, tj. že zářič vysílá záření b o dvou maximálních energiích. Absorpční křivka takového záření je potom složitější a pro určení hledaných parametrů záření je nutné provést její analýzu. Složka o nižší energii se zřejmě uplatní pouze při menších tloušťkách absorbátoru. Při větších tloušťkách bude prakticky zcela absorbována a prošlé záření bude způsobeno pouze pronikavější, tj. energetickou složkou původního záření, které odpovídá přímková část grafu. Odchýlení od přímkového průběhu je zřejmě způsobeno nízkoenergetickou složkou záření, která při nižších tloušťkách absorbátoru způsobí zvýšení celkové intenzity prošlého záření. Informaci o této složce záření lze získat tak, že se lineární část grafu aproximuje až do oblasti nízkých tlouštěk absorbátoru. Rozdíl mezi naměřenou křivkou a úsečkou BD vyjádřený v impulsech odpovídá měkké složce záření. Jestliže sestrojíme semilogaritmickou závislost tohoto rozdílu na tloušťce absorbátoru, získáme přímku odpovídající absorpční křivce měkké složky záření. Dolet pro obě složky potom určíme z průsečíků příslušných absorpčních přímek s přímkou vyjadřující hodnotu pozadí.
Tvar absorpčních křivek a tudíž i z nich stanovený dolet značně závisí na geometrickém uspořádání, především pro tloušťky absorbátoru menší než třetina doletu.
Plocha absorbátoru – relativní počet elektronů rozptýlených z a do prostorového úhlu počítače závisí na relativní vzdálenosti mezi zdrojem, absorbátorem a počítačem. Při umístění tenkého absorbátoru těsně nad zdroj záření a ve velké vzdálenosti od počítače, může počet impulsů vzrůst v důsledku rozptylu do prostorového úhlu počítače. Nejvhodnější je umístění absorbátoru co nejblíže k počítači.
Při velkém prostorovém úhlu je dráha elektronů v absorbátoru různě dlouhá, což vede k relativnímu zvětšení tloušťky absorbátoru. Při prostorovém úhlu menším než 0,05sr je tato chyba zanedbatelná.
Zpětný odraz na absorbátoru se týká především nízkoenergetické části záření, takže tento jev se uplatní pouze při tenkých absorbátorech.
Poměrně složitý je vliv tloušťky zářiče, vzhledem k samoabsorpci záření uvnitř zářiče, která je rozdílná od absorpce absorbátoru. Navíc zářič a absorbátor mají různou polohu vůči detektoru a tudíž i různý zpětný odraz.
Přesnost měření může být dále ovlivněna absorpcí ve vzduchovém sloupci mezi detektorem a zářičem, rozptylem na podstavci a absorpcí v krycí vrstvě zářiče.