V této úvodní kapitole se pokusíme nastínit některé metodologické aspekty stavby fyziky a jejího začlenění do kontextu ostatní přírodovědy a vědeckého poznání vůbec. Tyto metodologické poznámky mohou být zajímavé např. pro studenty a zájemce nefyzikálních profesí, kteří si chtějí udělat ucelený obraz o fyzikálních aspektech zkoumání přírody.
2008 12:15:06]
. Výhodnou vlastností koncidečního zapojení podstatné snížení šumů dalších
rušivých impulsů. Naopak antikoicidenčním zapojení signál projde jen tehdy, když daném
okamžiku detekci dojde jen jenom detektoru druhém nikoli (současná detekce je
vyloučena). observatoř AUGER (§1.htm 54) [15.
U složitých systémů mnoha detektorů jsou zařazeny tzv.1).
Obecné fyzikální přístrojové vlivy při detekci spektrometrii
Úkolem detekce spektrometrie záření objektivní měření počtu kvant, energií, intenzit a
dalších charakteristik ionizujícího záření.2.2, část "Neutrina") kosmického záření, např.
*) speciálních případech používá tzv.6, část
"Kosmické záření"). úhlu
výletu, energie). Zesílení může být dvoustupňové: hned výstupu detektoru
je citlivý předzesilovač, částečně zesílený signál pak vyhodnocovací aparatuře zesílen zesilovači
na požadovanou úroveň. Provádí zde často velmi komplikované zpracování
- processing zahrnující aritmetické operace mezi velikostmi jednotlivých signálů, procesy vážení a
další manipulace, podle fyzikálně-matematického modelu zkoumaného radiačního děje. trigrovací obvody, které spouštějí
proces detekce systému velkého počtu detektorů jen pro částice vybraných vlastností (např.
- Zdroje vysokého napětí cca 100-2000V, které potřebné pro funkci fotonásobičů,
některých polovodičových detektorů, ionizačních komor. jednotlivých typů
detektorů budou níže tyto vlivy konkrétně rozebírány.1. Zcela přesné měření 100% účinností však jen
ideální předpoklad, skutečnosti měřícím procesu projevuje řada nepříznivých fyzikálních
a technických vlivů, omezujících možnosti měření zkreslujících výsledky. Zde zmíníme některé společné fyzikální
a přístrojové vlivy, které budeme diskutovat především pro obecný případ spektrometrie, kde je
situace nejsložitější; některé těchto vlivů pak uplatňují jednodušších případech prosté
detekce záření.
Elektronické zapojení zpracování signálů detektorů
Elektronické detektory záření jsou zapojeny příslušných elektrických obvodů, které zajišťují
dvě důležité funkce:
♦ Elektrické napájení detektoru
Pro správnou funkci detektoru musí být přivedeno patřičné napájecí napětí, aby detekované
ionizující záření mohlo detektoru způsobit příslušné elektrické změny, vyvolávající výstupní
elektrický signál odezvu detektoru záření.
♦ Elektronické zpracování signálu vyhodnocování výsledků
Primární elektrický signál výstupu detektoru zpravidla značně slabý (má malou amplitudu), takže
v první fázi třeba jej zesílit (obr. pozitronové
emisní tomografii PET.cz/DetekceSpektrometrie. Při detekci
složitěji strukturovaného záření, především korelovaných dvojic kvant, často používá zapojení
detektorů koncidenci nebo antikoincidenci.
U složitějších detekčních aparatur potřeba další napájecí napětí pro elektromagnety či
motorický pohyb konstrukčních dílů detektoru. Rozeznáváme dva druhy napájecích zdrojů:
- Zdroje nízkého napětí cca 5-24V, sloužící napájení elektronických obvodů osazených
polovodičovými součástkami: zesilovačů, diskriminátorů, koincidenčních obvodů, čitačů, indikátorů pod.
Následuje pak další zpracování analýza signálu jeho záznam registrace čitači nebo
paměti počítače. systémů dvou více detektorů signály z
jednotlivých detektorů zpracovávají buď nezávisle monitorovacích systémů nebo
vídetektorových měřičů vzorků), nebo společně.
http://astronuklfyzika.10.RNDr. Vojtěch Ullmann: Detekce aplikace ionizujícího záření
neutrin (§1. Pomáhá redukovat velký počet "balastních" impulsů, který zahlcovaly systém
a znesnadňovaly hledání "užitečných" signálů. Součástí zpracování signálu může být vhodné tvarování impulsů jejich
třídění (diskriminace) podle amplitudy. zpožděná koincidence detekují případy, kdy mezi detekcí jednom
a druhém detektoru uplyne předvolená krátká doba (zpravidla menší než µs). Nejjednodušším společným zpracováním je
prostá sumace signálu systém pak chová jako jeden "větší" detektor. Při koincidenčním zapojení výstupu objeví signál
jen tehdy, když detekci došlo současně obou detektorech využívá např
