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.
Postupně se
limitujícím faktorem mrtvé doby stává fotonásobič. Obdržíme tím křivku
závislosti měřené četnosti teoretické četnosti N..
http://astronuklfyzika.nA. pro scintilační nebo
polovodičový detektor).. Vlevo: Non-paralyzabilní Vpravo: Paralyzabilní. Změříme postupně četnost impulsů zdroje pak četnost impulsů zdroje a
nakonec přiložíme oba zdroje A+B změříme četnost nA+B, vše [imp..τ..τ). 90.
q Metoda kontinuální změny vstupní četnosti impulsů nejpřesnější metoda
Cílenou kontinuální změnu vstupní četnosti impulsů můžeme provádět prakticky dvěma způsoby:
♦ Postupným přidáváním přesně definovaných dávek aktivity:
Do vhodné nádobky přiložené detektoru postupně pipetou přidáváme přesně stejné dávky aktivity (např....2.../sec. tohoto důvodu jsou některých
přístrojích scintilační krystaly bázi NaI(Tl) BGO nahrazovány rychlejšími scintilátory bázi kysličníků
křemíku, dopovaných vzácnými zeminami, především LSO (viz níže"Scintilátory jejich vlastnosti").4....
pile-up efekt (diskutovaný níže §2.e-N. Kombinace těchto vztahů vede poměrně komplikovanou kvadratickou rovnici,
jejímž přibližným řešením následující vzorec pro stanovení mrtvé doby dvouzdrojovou metodou:
τ (nA+nB-nA+B)/(2. pro GM-detektor cca 105imp..4 "Scintilační detektory", pasáž "Scintilační spektrum")..τ),
nA+B (NA+NB)/[1+(NA+NB]. vnucená mrtvá doba ...τ), NB/(1+NB.3.nB) 106 [µs].. Při
zvyšování vstupní četnosti částic odezva opět nejprve stoupá lineárně, pak zpomaluje dosáhne vrcholu, načež
při dalším zvyšování vstupní četnosti začne odezva detektoru naopak klesat (obr../sec...htm (19 54) [15..-doplnit. scintilačních detektorů jednou příčin ztráty impulsů "mrtvou dobou" tzv.
letech tato hodnota díky použití rychlých elektronických součástek zkrátila cca 1µs.
Paralyzabilní mrtvá doba taková, během detektor nejen neregistruje další částice, ale každá taková částice
jež během mrtvé doby vletí detektoru, znovu prodlouží tutéž dobu jeho necitlivost "paralyzuje" činnost
detektoru, mrtvá doba "kumuluje". 1000imp. Zatímco minulosti (60.
Měření mrtvé doby
Změřit mrtvou dobu detektoru můžeme zásadě třemi způsoby (máme-li detektor stíněný, pozadí můžeme zanedbat):
q Dvouzdrojová metoda poměrně jednoduchá, ale málo přesná metoda
K měření potřebujeme dva přibližně stejné radionuklidové zářiče vhodné aktivitě (takové, aby na
testovaném detektoru dávaly cca 104imp.2008 12:15:06]
. Závislost mezi měřenou skutečnou četností impulsů zde N.
..(nA+nB-nA+B)/(4.nA..RNDr. Nejpomalejším
článkem detekčního řetězce tak postupně stává samotný scintilátor....léta) činila mrtvá doba scintilačních detekčních jednotek cca 5-10µs, 80.10.. Vliv mrtvé doby detektoru odezvovou funkci detektoru.3..4 vpravo) detektor
je "paralyzován" (zahlcen).. Vojtěch Ullmann: Detekce aplikace ionizujícího záření
Obr.
U detektoru poměrně dlouhá mrtvá doba dána principem detekce nelze příliš zkrátit.2./
s) nuly dostatečně vysoké hodnoty (cca 105imp/s) měříme odezvu detektoru.cz/DetekceSpektrometrie.nB) nA+B./s].
Zdroje mrtvé doby
K efektu mrtvé doby obecně přispívají všechny části detekčního systému: vlastní detektor trubice,
scintilátor, fotonásobič, polovodičový detektor; předzesilovač zesilovač; amplitudový analyzátor; čitač
impulsů; analogově-digitální konvertor. Pro jednotlivá měření budou vztahy mezi teoretickou měřenou četností: NA/(1+NA. scintilačních
a polovodičových detektorů však technický vývoj oblasti elektroniky materiálů vedl podstatnému zkrácení
mrtvé doby. Teoretická četnost zdroji A+B měla
být rovna součtu četností zdroji NA+B= NA+ NB, avšak měřených četností bude vlivem mrtvé doby menší: nA+B<
nA+ nB
