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.
Měření energetických spekter hlavním zdrojem poznatků hvězdách galaxiích vzdáleném vesmíru,
o složení látek, vlastnostech atomů molekul, struktuře atomových jader, povaze interakcích elementárních
částic. Tyto energetické částice nepředávají
v látce svou energii při jedné několika málo interakcích malém objemovém elementu, ale vytvářejí
kaskády sekundárních částic, které mohou dále větvit další spršky, zasahující velké objemy látky. Používají
se především pro analýzu vysokoenergetického záření (gama, protonů, neutronů, mezonů těžkých hadronů)
vznikajícího při interakcích rychlých částic urychlovačů nebo kosmického záření).2).2), nebo polovodičové zobrazovací "flat" panely rentgenové diagnostice
(§3. Bez spektrometrie bychom toho světě věděli
podstatně méně.
Z hlediska specifického druhu senzorové citlivosti můžeme prosté detektory všechny
detektory záření vůbec) označit radiačně citlivé senzory, spektrometry jsou pak navíc
energeticky citlivé, zobrazovací dráhové detektory jsou polohově citlivé radiační senzory.RNDr.1. Při odpovídající kalibraci
jsou vhodně upravené sumární impulsy těchto fotonásobičů úměrné energii detekovaných částic. Nejdokonalejšími zobrazovacími detektory jsou polovodičové pixelové detektory (SPD), viz §2. Dosahuje toho buď základě materiálových efektů
- fotochemických reakcí, kondenzace kapiček páry nebo vznik bublinek přehřáté kapalině (viz
níže "Detektory stop částic"), nebo elektronicky složitými systémy velkého množství
prostorově rozmístěných detektorů (viz níže "Uspořádání konfigurace detektorů", obr. Nejjednodušším
(dříve používaným) zobrazovacím detektorem fotografický film.
elektronickým zpracováním.
Stínění, kolimace filtrace detekovaného záření
V mnoha případech nestačí umístit samotný "holý" detektor požadovaného záření určitého místa
a registrovat přicházející kvanta. kalorimetry detekční systémy, které absorbují veškerou energii částice a
jejich výstupní odezva (impuls) úměrná této energii (název odvozen termodynamické terminologie). jednak přírodní záření (přírodní radiační pozadí
- kosmické záření, radioaktivita prostředí), záření případných dalších okolních zdrojů, někdy nežádoucí
složky vlastním měřeném záření.cz/DetekceSpektrometrie.
■ Dráhové detektory částic,
které měří zviditelňují vyhodnocují dráhy pohybu jednotlivých částic prostoru, včetně
jejich zakřivení magnetickém poli.
■ Zobrazovací detektory kamery,
které zobrazují (vizuálně nebo elektronicky) prostorové rozložení intenzity záření.2. Nyní používají multidetektorové systémy prostorově
vhodně rozmístěných detektorů, které poskytují informace místech dopadu záření, nebo úhlech,
z nichž záření přilétá.
Spektrometrie mocný nástroj fyzikálního poznání aplikací
Považujeme užitečné zde připomenout klíčovou úlohu spektrometrických metod analýzy elektromagnetického
a korpuskulárního záření pro fyzikální poznání aplikace fyzikálních metod různých oblastech přírodovědy, průmyslu
a medicíny. spektrometrii dále přímo založena řada analytických metod jako rentgen-fluorescenční
analýza, aktivační analýza, nukleární magnetická rezonance, Mössbauerovská spektroskopie, nepřímo pak i
scintigrafie, metody Dopplerovské interferometrické. Takový
částicový kalorimetr skládá vrstev materiálů vysokou hustotou nichž vysokoenergetické částice
vyrážejí sekundární záření, které detekováno vloženými detektory, nejčastěji scintilačními.10. Pro eliminaci omezení těchto rušivých radiačních vlivů se
detektor opatřuje dalšími vhodnými mechanickými díly, čímž svazek pole detekovaného
záření upravuje zásadě třemi způsoby:
w Stínění detektoru
Pro potlačení nežádoucího záření přicházejícího okolí žádoucí vlastní detektor obklopit
dostatečně silným obalem látky dobře absorbující záření umístit detektor vhodného
http://astronuklfyzika.htm 54) [15. rtg diagnostice též
používala luminiscenční stínítka, která byla později doplněna zesilovači obrazu příp.2008 12:15:06]
.
Jedním druhů spektrometrů jsou tzv.5
"Polovodičové detektory". Vedle vlastního analyzovaného záření místě měření téměř
vždy vyskytuje další nežádoucí rušivé záření. Většina těchto poznatků pro nás jiným způsobem nedostupná již pro velkou vzdálenost (ve vesmíru),
nebo submikroskopické rozměry hluboko uvnitř mikrosvěta.
Příkladem jsou scintilační kamery (§4.2
dole), polovodičových nebo ionizačních komor. Vojtěch Ullmann: Detekce aplikace ionizujícího záření
a magnetické spektrometry; podrobněji budou popsány níže
