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.
q Rozptýlené sekundární záření
Spolu primárním zářením, emitovaným studovaným jaderným procesem, vždy přítomno i
sekundární záření vznikající Comptonovým rozptylem, excitacemi deexcitacemi atomů jak v
samotném zdroji záření, tak materiálu detektoru (včetně clon vymezujících svazek záření)..... Toto pozadí svůj původ jednak elektrickém
šumu spektrometru, jednak záření okolního prostoru (kosmické záření, zemské záření,
radioaktivita konstrukčních dílů spektrometru pod. Týká zvláště záření středních energií desítky stovky keV intenzity
cca 10÷104 fotonů/sekundu.
Toto konvoluční zkreslení projevuje jako rozmazání spektra, které zahlazuje příp.RNDr..
q Pozadí stínění detektoru
U každého reálného radiometru, tedy spektrometru, přes měřený signál (spektrum) překládá
a superponuje "nulový" signál pozadí (background). Vojtěch Ullmann: Detekce aplikace ionizujícího záření
Především jedná nedokonalou rozlišovací schopnost spektrometru, který nedokáže rozlišit
blízké energie záření.
q Časové nestability
Časová proměnnost elektronických parametrů spektrometru může negativně ovlivnit přesnost
měření energií intenzit jednotlivých složek analyzovaného záření.. špičkových
badatelských spektrometrů proto věnována velká pozornost elektrické stabilizaci napětí a
proudů, jakož stabilizaci teploty jednotlivých dílů spektrometru..).
Odezvová funkce LSF(E,E´) proměnné většinou zvonovitý tvar blízký Gaussově křivce, její šířka
často závisí energii Pološířka odezvové funkce LSF nazývá (energetické) rozlišení spektrometru. Podrobnosti níže §2. Zmíníme zde některé problémy, nimiž se
obecně setkáváme při detekci záření různých druhů, energií intenzit. Měřené spektrum n(E) pak výsledkem konvoluce skutečného spektra N(E)
a odezvové funkce LSF(E,E´) spektrometru:
n(E) −Ąň+Ą
LSF(E,E´) N(E) dE´ .
♦ Korpuskulární záření p+
se detekuje obtížněji vlivem své malé pronikavosti látce obtížně dostává citlivého objemu detektoru, často
je absorbováno již materiálu samotného vzorku viz níže "Detekce záření alfa, beta".
http://astronuklfyzika.. Tyto vlivy mohou být
eliminovány pečlivou energetickou účinnostní kalibrací spektrometru (příklad takové kalibrace
je uveden níže §2..... Daří
se jen velmi omezeně detekovat pomocí rozsáhlých detekčních systémů viz §1.4 "Scintilační detektory", pasáž "Spektrometrie záření gama"). Používají elektronické
metody stabilizace zpětné vazbě.cz/DetekceSpektrometrie.10. Nejdříve všimneme druhu záření:
♦ Fotonové záření
se díky své pronikavosti relativně nejsnadněji detekuje pomocí ionizačních komor (včetně G-M detektorů),
scintilačních polovodičových detektorů.5
"Polovodičové detektory".2008 12:15:06]
. proto přirozená snaha dosahovat nejlepšího energetického rozlišení spektrometrů. jemné detaily
ve spektru. Pro korektní měření musí být pozadí odečteno od
výsledného spektra..
q Nelinearita (energetická účinnostní)
Dalším vlivem, zkreslujícím tvar měřeného spektra, může být případná nelinearita energetické
odezvy spektrometru energetická závislost detekční účinnosti.2, část "Neutrina".htm 54) [15..... Účinnou detekci lze
realizovat pomocí speciálních metod, např.. použitím kapalných scintilátorů..
♦ Neutrinové záření
je nejobtížněji detekovatelné všech známých druhů záření, vzhledem krajně slabé interakci neutrin látkou... Problémy nastávají, když měřené záření natolik slabé, srovnatelné s
intenzitou pozadí. Navíc rozlišení
a detekční účinnost (citlivost) spektrometru vzájemně konkurují, takže snaha dosažení co
nejlepšího rozlišení může neúnosně zhoršit detekční účinnost.4 "Scintilační detekce spektrometrie záření gama", §2. . .. Pozadí vnějšího prostoru lze výrazně
omezit důkladným stíněním detektoru..
Není však vždy možné, naráží omezení fyzikálního technického charakteru.
Odezvová rozlišovací funkce LSF(E,E´) (Line Spread Function) představuje odezvu spektrometru
na monoenergetické záření energie jednotkové intenzity δ(E -E´), kde Diracova δ-funkce.
Detekce záření podle druhu, energie intenzity
Volba detekčních metod přístrojů závisí přirozeně především vlastnostech záření, které chceme analyzovat na
druhu záření, energii jeho kvant jejich četnosti (intenzitě záření)
