M. Ravindranath

An intermediate-image spectrometer for precision analysis of beta spectra

Abstract Eventual distortion of beta spectra due to instrumental components of a spectrometer is discussed. Simple relations for backscattering correction and maximum permissible discriminator bias-setting for any primary energy are suggested. A limit of 0.5% for any changes in the transmission of the Intermediate-image spectrometer due to baffle-scattering is prescribed. An exact but easy method of resolution correction due to Hinman 26 ) without involving any assumptions regarding line-shapes and the true beta spectra is also discussed.

Negaton spectrum of 76As

Abstract A FK analysis with proper shapes for the outer beta groups yielded beta groups with endpoints 2970±2 (50 %), 2410±4 (31 %), 1785±7 (7 %), 1184±20 (3 %) and 320±30 (1.8 %) keV, which fit very well in the level scheme of 76 Se. A large ∝ B ij contribution is expected for the 2.41 MeV beta group because its log /tf t value is comparable to that of the outer unique group and also the condition ξ ⪢ W 0 is not well fulfilled. No precise data are available on its shape, and the contribution of the 1852 keV beta group is ignored in a previous work. The present measurement ( a = − 0.007 ±0.01) yields a surprisingly statistical character for this transition which therefore cannot be analysed under the “modified B ij approximation”. However an earlier analysis by Fischbeck and Newsome under the latter formalism indicated two possibilities for the configuration of the 2 + first excited level of 76 Se for which the shapes were nearly statistical. A further distinction between these two possibilities will require an analysis employing exact formulae and data on angular and energy dependence of circular polarization. Incidentally, it was found that the outer first-forbidden unique transition requires an additional small-order shape factor ( a = −0.027±0.008) for its complete description.

Beta Spectrum of 124Sb

Abstract The repeated measurements of Langer et al. and Canty et al. do not agree on the magnitude of D in the modified B ij shape. A recent analysis including circular polarization and the formers value of D yielded the matrix element set compatible with CVC theory, whereas the value of D by Canty et al. yielded matrix elements incompatible with CVC theory. The present work gives D = 7.3 ± 1 in good agreement with Canty et al. The statistical accuracy of the present measurement is good enough to distinguish between the different predictions of matrix element sets. A correlation is shown between D and W 0 and the calibration constant. The discrepancy in the results of Langer et al. can be understood on this basis. The existence of beta groups with endpoint energies 1579 and 1656 keV is inferred from the FK analysis.

Precision analysis of 198Au beta spectral shape

The investigation of the 965 keV transitions of 198Au shows that the same data analysed with the Fermi function taken from NBS tables and that from Dzhelepov and Zyrianova (corrected for finite size) differ by 3% in slope. With a shape factor C(W)=k(1+aW) the coefficient a has been determined to be -0.022+or-0.011 using Bhalla and Rose tables with Buhrings screening correction and the correct end point determined from the proper physical behaviour of the shape factor in the neighbourhood of the end point energy. The use of this coefficient through the PBS method gives alpha 412K=(301+or-3)10-4 in agreement with theory as well as the recent very accurate IEC methods. This means that the disagreement of the PBS method with theory and other accurate methods arises mainly through the occurrence of a shape factor in the electron energy spectrum and the use of the correct shape factor in the PBS method gives good agreement.

Beta spectrum of 140 La

SummaryThe β spectrum of140La has been analysed with a thoroughly tested Slatis-Siegbahn β-ray spectrometer equipped with a well-type plastic whose counting efficiency is unity down to 50 keV. The F.K. analysis in which the outer group is properly shape-corrected yields β groups: (2164±2) (8%), (1680±7) (18%), (1365±10) (46%), (1150±5) (19%), (857±15) (4%) and (510±20) (5%) keV. The outer β group with end point 2164 keV has « modifiedBij shape » withD =2.3 ± 2, indicative of complete cancellation in the matrix element combinationY. The experimental shape supports the (g7/2)J=2/2 proton configuration to the 2+ first excited level of140Ce, but a quantitative agreement is possible only when the CVC condition is relaxed.RiassuntoSi è analizzato lo spettro β del140La con un ben controllato spettrometro a raggi β di Slatis-Siegbahn equipaggiato con una plastica di tipo a pozzo la cui efficienza di conteggio ha valore 1 sino a 50 keV. L’analisi di Fermi-Kurie in cui il gruppo esterno è opportunamente corretto nella forma dà i gruppi β: (2164 ± 2) (8%), (1680 ± 7) (18%), (1365 ± 10) (46%), (1150 ± 5) (19%), (857 ± 15) (4%) e (510 ± 20) (5%) keV. Il gruppo β esterno con punto estremo di 2164 keV ha una « formaBij modificata » conD =2.3 ± 2, indicativa di una completa cancellazione della combinazioneY degli elementi di matrice. La forma sperimentale appoggia la configurazione protonica (g7/2)J=2/2 flno al primo livello eccitato 2+ del140Ce, ma un accordo quantitativo è possibile solo se si abbandona la condizione della conservazione della corrente vettoriale.РеэюмеБыл проведен аналиэ бета-спектра140L с помошью тшательно проверенного β-лучевого спектрометра Слатиса-Зигбана, зффективность счета которого равна единице вплоть до 50 кзВ. F. К. аналиэ, в котором наружняя группа имеет соответствуюшим обраэом исправленную форму, дает β-группы: (2164±2) (8%), (1680±7) (18%), (1365±10) (46%), (1150±5) (19%), (857±15) (4%) и (510±20) (5%) кзВ. Наружняя β-грущга с конечной точкой 2164 кзВ имеет «модифицированную Bij-форму» с D=2.3±2, укаэываюшую на полное уничтожение в матричном злементе комбинации Y. Экспериментальная форма подтверждает протонную конфигурацию (g7/2)J=2/2 для 2+ первого воэбужденного уровня140Се, но количественное согласие воэможно только, когда ослабляется условие СVС.

Beta spectrum of140La

SummaryThe β spectrum of140La has been analysed with a thoroughly tested Slatis-Siegbahn β-ray spectrometer equipped with a well-type plastic whose counting efficiency is unity down to 50 keV. The F.K. analysis in which the outer group is properly shape-corrected yields β groups: (2164±2) (8%), (1680±7) (18%), (1365±10) (46%), (1150±5) (19%), (857±15) (4%) and (510±20) (5%) keV. The outer β group with end point 2164 keV has « modifiedBij shape » withD =2.3 ± 2, indicative of complete cancellation in the matrix element combinationY. The experimental shape supports the (g7/2)J=2/2 proton configuration to the 2+ first excited level of140Ce, but a quantitative agreement is possible only when the CVC condition is relaxed.RiassuntoSi è analizzato lo spettro β del140La con un ben controllato spettrometro a raggi β di Slatis-Siegbahn equipaggiato con una plastica di tipo a pozzo la cui efficienza di conteggio ha valore 1 sino a 50 keV. L’analisi di Fermi-Kurie in cui il gruppo esterno è opportunamente corretto nella forma dà i gruppi β: (2164 ± 2) (8%), (1680 ± 7) (18%), (1365 ± 10) (46%), (1150 ± 5) (19%), (857 ± 15) (4%) e (510 ± 20) (5%) keV. Il gruppo β esterno con punto estremo di 2164 keV ha una « formaBij modificata » conD =2.3 ± 2, indicativa di una completa cancellazione della combinazioneY degli elementi di matrice. La forma sperimentale appoggia la configurazione protonica (g7/2)J=2/2 flno al primo livello eccitato 2+ del140Ce, ma un accordo quantitativo è possibile solo se si abbandona la condizione della conservazione della corrente vettoriale.РеэюмеБыл проведен аналиэ бета-спектра140L с помошью тшательно проверенного β-лучевого спектрометра Слатиса-Зигбана, зффективность счета которого равна единице вплоть до 50 кзВ. F. К. аналиэ, в котором наружняя группа имеет соответствуюшим обраэом исправленную форму, дает β-группы: (2164±2) (8%), (1680±7) (18%), (1365±10) (46%), (1150±5) (19%), (857±15) (4%) и (510±20) (5%) кзВ. Наружняя β-грущга с конечной точкой 2164 кзВ имеет «модифицированную Bij-форму» с D=2.3±2, укаэываюшую на полное уничтожение в матричном злементе комбинации Y. Экспериментальная форма подтверждает протонную конфигурацию (g7/2)J=2/2 для 2+ первого воэбужденного уровня140Се, но количественное согласие воэможно только, когда ослабляется условие СVС.

Small-order deviations of 90 Y and 32 P

SummaryThe shape of90Y is studied as an overall check of the spectrometer response. The measured form factor of90Y,viz. (q2 + 9L1/L0)· ·{1 − (0.001 ± 0.003)W} indicates that the spectrometer is free from any distorting effect to within 0.3% perm0c2. This agrees very well with the conclusion arrived at by a direct study of the instrumental effects. The large hyperbolic terms reported for90Y and a few other allowed and 1st unique spectra are characteristic of only 180° spectrometers whose line-shapes are highly asymmetrical. The shape deviation of32P for optimal base position is found to be small (a = −0.006 ± 0.005) in spite of its large logft value. Wrong positioning of the entrance base resulted in large hyperbolic deviation and shape with double slopes. These anomalies resembled some of the results reported in the literature. The two prevailing approaches,viz. l-forbiddenness and cancellation effect in allowed matrix elements to explain the large logft value, small linear-shape deviation and longitudinal polarization of (−p/W) are only qualitatively successful.RiassuntoSi studia la forma del90Y come un completo controllo della risposta dello spettrometro. Il fattore di forma del90Y misurato, cioè (q2 + 9L1/L0)·{1 − (0.001 ± 0.003)W} indica che lo spettrometro è privo di ogni effetto distorcente entro 0.3% perm0c2. Ciò concorda molto bene con la conclusione raggiunta con uno studio diretto degli effetti strumentali. I grandi termini iperbolici riportati per il90Y e per pochi altri spettri permessi e primi unici sono caratteristici dei soli spettrometri a 180° in cui le forme delle linee sono molto asimmetriche. Si trova che la deviazione della forma per il32P per posizione della base ottimale è piccola (a = − 0.006 ± 0.005) malgrado il suo grande valore di logft. Un posizionamento scorretto della base di entrata ebbe come risultato una grande deviazione iperbolica ed una forma con doppie pendenze. Queste anomalie somigliavano ad alcuni risultati riportati in altri articoli. I due approcci prevalenti, cioè la proibizione dil e l’effetto di cancellazione negli elementi di matrice permessi, per spiegare il grande valore di logft, la piccola deviazione dalla forma lineare e la polarizzazione longitudinale di (−p/W) sono efficaci solo qualitativamente.РеэюмеИсследуется форна90Т, как итоговая проверка чувствительности спектрометра. Иэмеренный форм-фактор90У, равный (ρ2+9L1/L0){1 - (0.001 ± ±0.003)W}, укаэывает, что спектрометр свободен от каких-либо искажаюших дефектов в пределах 0.3% нат0с2. Это очень хорощо согласуется с реэультатами, полученными в реэультате непосредственного исследования инструментальных зффектов. Больщие гиперболические члены, полученные для90У, и несколько других раэрещенных членов и первые одноэначные спектры являются характеристическими только для 180°-спектрометров, формы линий которых очень асимметричные. Получается, что отклонение формы32Р для оптимального положения дефлектора является малым (α = - 0.006 ± 0.005), несмотря на больщую величину 1оgft. Неправильное расположение входного дефлектора привело к больщим гиперболическим отклонениям и форме с двойными склонами. Эти аномалии соответствуют некоторым реэультатам, имеюшимся в литературе. Два распространенных подхода, а именно,l-3апрешенность и зффект вэаимного уничтожения в раэрещенных матричных злементах, только качественно общясняют больщое эначение 1оgft, малое линейное отклонение формы и продольную поляриэацию (-ρ/W).

Small-order deviations of90Y and32P

SummaryThe shape of90Y is studied as an overall check of the spectrometer response. The measured form factor of90Y,viz. (q2 + 9L1/L0)· ·{1 − (0.001 ± 0.003)W} indicates that the spectrometer is free from any distorting effect to within 0.3% perm0c2. This agrees very well with the conclusion arrived at by a direct study of the instrumental effects. The large hyperbolic terms reported for90Y and a few other allowed and 1st unique spectra are characteristic of only 180° spectrometers whose line-shapes are highly asymmetrical. The shape deviation of32P for optimal base position is found to be small (a = −0.006 ± 0.005) in spite of its large logft value. Wrong positioning of the entrance base resulted in large hyperbolic deviation and shape with double slopes. These anomalies resembled some of the results reported in the literature. The two prevailing approaches,viz. l-forbiddenness and cancellation effect in allowed matrix elements to explain the large logft value, small linear-shape deviation and longitudinal polarization of (−p/W) are only qualitatively successful.RiassuntoSi studia la forma del90Y come un completo controllo della risposta dello spettrometro. Il fattore di forma del90Y misurato, cioè (q2 + 9L1/L0)·{1 − (0.001 ± 0.003)W} indica che lo spettrometro è privo di ogni effetto distorcente entro 0.3% perm0c2. Ciò concorda molto bene con la conclusione raggiunta con uno studio diretto degli effetti strumentali. I grandi termini iperbolici riportati per il90Y e per pochi altri spettri permessi e primi unici sono caratteristici dei soli spettrometri a 180° in cui le forme delle linee sono molto asimmetriche. Si trova che la deviazione della forma per il32P per posizione della base ottimale è piccola (a = − 0.006 ± 0.005) malgrado il suo grande valore di logft. Un posizionamento scorretto della base di entrata ebbe come risultato una grande deviazione iperbolica ed una forma con doppie pendenze. Queste anomalie somigliavano ad alcuni risultati riportati in altri articoli. I due approcci prevalenti, cioè la proibizione dil e l’effetto di cancellazione negli elementi di matrice permessi, per spiegare il grande valore di logft, la piccola deviazione dalla forma lineare e la polarizzazione longitudinale di (−p/W) sono efficaci solo qualitativamente.РеэюмеИсследуется форна90Т, как итоговая проверка чувствительности спектрометра. Иэмеренный форм-фактор90У, равный (ρ2+9L1/L0){1 - (0.001 ± ±0.003)W}, укаэывает, что спектрометр свободен от каких-либо искажаюших дефектов в пределах 0.3% нат0с2. Это очень хорощо согласуется с реэультатами, полученными в реэультате непосредственного исследования инструментальных зффектов. Больщие гиперболические члены, полученные для90У, и несколько других раэрещенных членов и первые одноэначные спектры являются характеристическими только для 180°-спектрометров, формы линий которых очень асимметричные. Получается, что отклонение формы32Р для оптимального положения дефлектора является малым (α = - 0.006 ± 0.005), несмотря на больщую величину 1оgft. Неправильное расположение входного дефлектора привело к больщим гиперболическим отклонениям и форме с двойными склонами. Эти аномалии соответствуют некоторым реэультатам, имеюшимся в литературе. Два распространенных подхода, а именно,l-3апрешенность и зффект вэаимного уничтожения в раэрещенных матричных злементах, только качественно общясняют больщое эначение 1оgft, малое линейное отклонение формы и продольную поляриэацию (-ρ/W).

Beta spectrum of140La@@@Бета-спектр140Lа

SummaryThe β spectrum of140La has been analysed with a thoroughly tested Slatis-Siegbahn β-ray spectrometer equipped with a well-type plastic whose counting efficiency is unity down to 50 keV. The F.K. analysis in which the outer group is properly shape-corrected yields β groups: (2164±2) (8%), (1680±7) (18%), (1365±10) (46%), (1150±5) (19%), (857±15) (4%) and (510±20) (5%) keV. The outer β group with end point 2164 keV has « modifiedBij shape » withD =2.3 ± 2, indicative of complete cancellation in the matrix element combinationY. The experimental shape supports the (g7/2)J=2/2 proton configuration to the 2+ first excited level of140Ce, but a quantitative agreement is possible only when the CVC condition is relaxed.RiassuntoSi è analizzato lo spettro β del140La con un ben controllato spettrometro a raggi β di Slatis-Siegbahn equipaggiato con una plastica di tipo a pozzo la cui efficienza di conteggio ha valore 1 sino a 50 keV. L’analisi di Fermi-Kurie in cui il gruppo esterno è opportunamente corretto nella forma dà i gruppi β: (2164 ± 2) (8%), (1680 ± 7) (18%), (1365 ± 10) (46%), (1150 ± 5) (19%), (857 ± 15) (4%) e (510 ± 20) (5%) keV. Il gruppo β esterno con punto estremo di 2164 keV ha una « formaBij modificata » conD =2.3 ± 2, indicativa di una completa cancellazione della combinazioneY degli elementi di matrice. La forma sperimentale appoggia la configurazione protonica (g7/2)J=2/2 flno al primo livello eccitato 2+ del140Ce, ma un accordo quantitativo è possibile solo se si abbandona la condizione della conservazione della corrente vettoriale.РеэюмеБыл проведен аналиэ бета-спектра140L с помошью тшательно проверенного β-лучевого спектрометра Слатиса-Зигбана, зффективность счета которого равна единице вплоть до 50 кзВ. F. К. аналиэ, в котором наружняя группа имеет соответствуюшим обраэом исправленную форму, дает β-группы: (2164±2) (8%), (1680±7) (18%), (1365±10) (46%), (1150±5) (19%), (857±15) (4%) и (510±20) (5%) кзВ. Наружняя β-грущга с конечной точкой 2164 кзВ имеет «модифицированную Bij-форму» с D=2.3±2, укаэываюшую на полное уничтожение в матричном злементе комбинации Y. Экспериментальная форма подтверждает протонную конфигурацию (g7/2)J=2/2 для 2+ первого воэбужденного уровня140Се, но количественное согласие воэможно только, когда ослабляется условие СVС.

Small-order deviations of90Y and32P@@@Отклонения малого порядка для90У и32Р.

SummaryThe shape of90Y is studied as an overall check of the spectrometer response. The measured form factor of90Y,viz. (q2 + 9L1/L0)· ·{1 − (0.001 ± 0.003)W} indicates that the spectrometer is free from any distorting effect to within 0.3% perm0c2. This agrees very well with the conclusion arrived at by a direct study of the instrumental effects. The large hyperbolic terms reported for90Y and a few other allowed and 1st unique spectra are characteristic of only 180° spectrometers whose line-shapes are highly asymmetrical. The shape deviation of32P for optimal base position is found to be small (a = −0.006 ± 0.005) in spite of its large logft value. Wrong positioning of the entrance base resulted in large hyperbolic deviation and shape with double slopes. These anomalies resembled some of the results reported in the literature. The two prevailing approaches,viz. l-forbiddenness and cancellation effect in allowed matrix elements to explain the large logft value, small linear-shape deviation and longitudinal polarization of (−p/W) are only qualitatively successful.RiassuntoSi studia la forma del90Y come un completo controllo della risposta dello spettrometro. Il fattore di forma del90Y misurato, cioè (q2 + 9L1/L0)·{1 − (0.001 ± 0.003)W} indica che lo spettrometro è privo di ogni effetto distorcente entro 0.3% perm0c2. Ciò concorda molto bene con la conclusione raggiunta con uno studio diretto degli effetti strumentali. I grandi termini iperbolici riportati per il90Y e per pochi altri spettri permessi e primi unici sono caratteristici dei soli spettrometri a 180° in cui le forme delle linee sono molto asimmetriche. Si trova che la deviazione della forma per il32P per posizione della base ottimale è piccola (a = − 0.006 ± 0.005) malgrado il suo grande valore di logft. Un posizionamento scorretto della base di entrata ebbe come risultato una grande deviazione iperbolica ed una forma con doppie pendenze. Queste anomalie somigliavano ad alcuni risultati riportati in altri articoli. I due approcci prevalenti, cioè la proibizione dil e l’effetto di cancellazione negli elementi di matrice permessi, per spiegare il grande valore di logft, la piccola deviazione dalla forma lineare e la polarizzazione longitudinale di (−p/W) sono efficaci solo qualitativamente.РеэюмеИсследуется форна90Т, как итоговая проверка чувствительности спектрометра. Иэмеренный форм-фактор90У, равный (ρ2+9L1/L0){1 - (0.001 ± ±0.003)W}, укаэывает, что спектрометр свободен от каких-либо искажаюших дефектов в пределах 0.3% нат0с2. Это очень хорощо согласуется с реэультатами, полученными в реэультате непосредственного исследования инструментальных зффектов. Больщие гиперболические члены, полученные для90У, и несколько других раэрещенных членов и первые одноэначные спектры являются характеристическими только для 180°-спектрометров, формы линий которых очень асимметричные. Получается, что отклонение формы32Р для оптимального положения дефлектора является малым (α = - 0.006 ± 0.005), несмотря на больщую величину 1оgft. Неправильное расположение входного дефлектора привело к больщим гиперболическим отклонениям и форме с двойными склонами. Эти аномалии соответствуют некоторым реэультатам, имеюшимся в литературе. Два распространенных подхода, а именно,l-3апрешенность и зффект вэаимного уничтожения в раэрещенных матричных злементах, только качественно общясняют больщое эначение 1оgft, малое линейное отклонение формы и продольную поляриэацию (-ρ/W).