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.
vzhledu spojitého spektra záření mnohdy
ani vizuálně nepoznáme, zda patří záření jedné maximální energii, složeno více skupin záření.1 vlevo pracují i
hmotové spektrometry separátory, používané fyzikální chemii radiochemii. hmotnostním separátoru místo detektoru na
základně instalován vhodný terčík, němž dopadající ionty vybrané hmotnosti absorbují. Vojtěch Ullmann: Detekce aplikace ionizujícího záření
Každé hodnotě proudu cívkou elektromagnetu tak odpovídá určitá energie nabitých částic,
které budou detektorem registrovány.
zkříženým elektrickým magnetickým polem) selektují ionty konstantní rychlostí pak vlétají vstupní štěrbinou
do magnetického pole, němž opisují kružnici poloměru (v/e.10.6.cosϑ, kde p=m.htm (38 54) [15.v hybnost částice. Analyzovaná látka ionizační
komůrce ionizována, vzniklé kationty jsou elektrickým polem urychlovány rychlostním filtru (tvořeném např.
Hmotové spektrometry separátory
V podobném uspořádání jako magnetický spektrometr nabitých částic podle obr.B). Spektrometr tvořen cívkou *), kterou prochází proud budí vakuové
komoře uvnitř cívky podélné magnetické pole vektorem směřujícím podél osy cívky.n. Částice
(elektrony) vysílané tímto zdrojem směru cívce pod úhlem ose vlivem magnetických
sil pohybují pro prostorových spirálových drahách, jejichž průmětem roviny kolmé ose kružnice
o poloměru křivosti (m.I)2, kde koeficient závisí
na rozměrech konstrukci cívky.
Magnetické spektrometry sehrály velmi důležitou úlohu při přesných měřeních spekter záření β,
α, protonů, konverzních Augerových elektronů při radioaktivitě jaderných reakcích; přispěly tím
k upřesňování fyzikálních představ struktuře atomových jader interakcích elementárních částic. Magnetické spektrometry mají velmi dobrou rozlišovací
schopnost, zpravidla lepší než 1%. Při konstantním úhlu který je
vymezen clonkou spektrometru, můžeme změnou magnetického pole fokusovat jednoho bodu
na ose cívky postupně částice různou hybností tedy různou energií, detektorem umístěným v
tomto místě ose cívky registrovat částice příslušných energií. záření umístěn ose magnetického pole.sinϑ)/(q.2.1 vpravo.2.
Spektrometry magnetickou čočkou
Vedle spektrometrů příčným magnetickým polem používají menší spektrometry s
podélným magnetickým polem, zvláště pro spektrometrii záření Využívá zde fokusačních
účinků axiálního magnetického pole, které podle zákonitostí elektronové optiky vytváří obraz
zdroje podobně jako spojná čočka. Prochází-li proud cívkou závitech, chová pro částice hybností nábojem q
tato cívka směru své osy jako magnetická čočka ohniskovou vzdáleností (p/q.p/q.RNDr. Princip činnosti takového spektrometru znázorněn na
obr.v. energetické
spektrum korpuskulárního záření.cz/DetekceSpektrometrie.
Zdroj analyzovaného záření, např. závislosti proudu vinutím cívky
jsou tedy částice, procházející prstencovými clonkami, fokusovány místa detektoru podle svých
energií tato závislost, příslušné kalibraci, vytváří energetické spektrum. Magnetický spektrometr pracuje cyklicky dynamickém
režimu, během něhož dochází plynulému zvyšování proudu elektromagnetem, přičemž
jsou registrovány impulsy detektoru.m, úměrném hmotnosti Ionty různé
hmotnosti opisují různé dráhy dopadají tím různá místa základny zařízení tedy sebe odděluje ionty o
různé hmotnosti (dané hmotností jádra).B), jsou fokusovány jednoho bodu ose, který zdroje
ve vzdálenosti (2π.B). Pro
http://astronuklfyzika.
Spektrometrická analýza záření b
Zatímco analýza spekter záření obsahujících zřetelně vyjádřené fotopíky diskrétních energetických linií, v
principu poměrně snadná, analýza spekter záření značně obtížná.6. Změnou magnetického pole jsou postupně detektoru fokusovány
ionty odpovídajících hmotností vzniká hmotnostní spektrum. Vyneseme-li vodorovnou osu příslušný kalibrační
násobek odmocniny proudu svislou osu registrovaný počet impulsů pro každou hodnotu I,
získáme graf energetického zastoupení měřených nabitých částic, tj.2008 12:15:07]
.
*) Jedná buď dlouhou cívkou solenoid, vytvářející uvnitř homogenní magnetické pole, nebo krátkou
cívku, vytvářející nehomogenní osově symetrické magnetické pole, omezené krátký prostor mezi zdrojem
měřeného záření detektorem. podrobných tabulkách isotopů Lederera, Hollandera
a Perlmana) byla získána právě měřením pomocí magnetických spektrometrů.
Větší část údajů jaderných tabulkách (např
